Energielexikon

Abnahmestelle

Die Abnahmestelle ist der Punkt, an dem das Netz des lokalen Netzbetreibers (muss nicht notwendigerweise Ihr Stromanbieter sein) endet und der Strom an den Stromkunden übergeben wird. Je nach technischer Voraussetzung des Kunden ist die Stromabnahme auf verschiedenen Spannungsebenen möglich.

Abschlag

Der Abschlag ist die Höhe der zu zahlenden Strom- oder Gasbeträge. Errechnet wird der Abschlag auf Basis des Vorjahresverbrauchs mit den aktuellen Preisen. Die Zahlung erfolgt monatlich, zweimonatlich, vierteljährlich oder jährlich.

Arbeit

Arbeit ist die ins Netz eingespeiste und vom Endkunden entnommene Energie. Die Arbeit wird üblicherweise in kWh angegeben und zum Zwecke der Abrechnung in einer bestimmten Zeitspanne gemessen.

Arbeitspreis

Der Arbeitspreis ist der verbrauchsabhängige Bestandteil des Strompreises. Er wird in Cent je Kilowattstunde angegeben. Zusammen mit dem Grundpreis bestimmt der Arbeitspreis die Höhe Strom- oder Gas-Rechnung.

Biodiesel

Biodiesel ist der in Deutschland am weitesten verbreitete Biokraftstoff. Biodiesel wird mittels eines chemischen Prozesses, der Umesterung, aus Pflanzenöl von Ölpflanzen unter Einsatz von Alkohol gewonnen. In Deutschland kommt hauptsächlich Raps zum Einsatz. Auch Sonnenblumenöl, Soja- und Palmöl können verarbeitet werden, wenn Produzenten nachweislich bestimmte ökologische Mindestkriterien einhalten. Neben der Nutzung von Pflanzenölen zur Kraftstoffherstellung können auch Reststoffe wie Fritier- oder Bratfett für die Biodieselproduktion genutzt werden. Nebenprodukt der Produktion von Biodiesel ist Glycerin, das in der chemischen Industrie zum Einsatz kommt. Rapsschrot, ein weiteres Koppelprodukt der Biodieselproduktion, dient als Futtermittel. Biodiesel kann sowohl als Reinkraftstoff getankt werden oder fossilem Dieselkraftstoff in Deutschland bis zu einem Anteil von 7 % beigemischt werden.

Bioethanol

Bei Ottomotoren kommt statt Biodiesel Bioethanol zum Einsatz. Als Rohstoffe für die Herstellung von Bioethanol eignen sich stark zucker- und stärkehaltige Pflanzen wie Zuckerrüben, Zuckerrohr, Roggen, Weizen, Mais und Kartoffeln. In Deutschland kommen hauptsächlich Getreide und Zuckerrüben zum Einsatz. Wie herkömmlicher Alkohol wird Bioethanol durch alkoholische Gärung aus Zucker mit Hilfe von Mikroorganismen gewonnen und anschließend durch thermische Trennverfahren gereinigt. Bioethanol kann sowohl als Reinkraftstoff (sog. E85) getankt werden oder fossilem Ottokraftstoff in Deutschland bis zu einem Anteil von 10 % (E10) beigemischt werden.

Biogas

Biogas entsteht, wenn Biomasse unter Ausschluss von Licht und Sauerstoff in einem Gärbehälter, dem Fermenter einer Biogasanlage, durch bestimmte Bakterien abgebaut wird. Biogas besteht aus Methan, Kohlendioxid, Sauerstoff, Stickstoff und Spurengasen (u.a. Schwefelwasserstoff). Der Hauptbestandteil, das Methan, ist energetisch nutzbar. Biogas kann sowohl aus Energiepflanzen (z. B. Mais, Getreide) als auch aus Rest- und Abfallstoffen wie Biomüll, Abfälle aus der Nahrungsmittel­industrie, Ernteresten und Stroh sowie tierischen Exkrementen wie Gülle und Mist gewonnen werden. Das in einer Biogasanlage erzeugte Biogas kann in einem Blockheizkraftwerk zu Strom und Wärme umgewandelt werden. Wird Biogas aufbereitet und gereinigt (sog. Biomethan), kann es auch direkt in bestehende Erdgasnetze eingespeist und fossilem Erdgas beigemischt oder in Fahrzeugen mit Gasmotor als Kraftstoff genutzt werden

Biokraftstoff

Aus Biomasse gewonnener Kraftstoff für den Betrieb von Verbrennungsmotoren (z. B. in Fahrzeugen oder Blockheizkraftwerken) oder Heizungen. Zu Biokraftstoffen zählen Biodiesel, Bioethanol, Biomethan (aus Biogas), reine Pflanzenöle und die synthetischen Biomass-to-Liquid (BtL) – Kraftstoffe.

Biokraftstoffquotengesetz

Das Biokraftstoffquotengesetz legt den Mindestabsatz von Biokraftstoffen als Anteil am gesamten Kraftstoffabsatz fest.

Biokraftstoffquote

Die Biokraftstoffquote legt den jenen Anteil des Kraftstoffabsatzes fest, der mindestens durch Biokraftstoffe abgedeckt werden muss. Gemäß dem Biokraftstoffquotengesetz werden in Deutschland von 2010 bis 2014 mindestens 6,25 % des Kraftstoffverbrauchs durch Biokraftstoffe abgedeckt. Ab 2015 wird die Biokraftstoffquote über das Kriterium der Treibhausgaseinsparung des jeweiligen Biokraftstoffs definiert. Das Biokraftstoffquotengesetz legte seit 2007 die Mindestquote für Biokraftstoffe am Kraftstoffverbrauch fest. Die Mineralölkonzerne können diesen Anteil durch das Beimischen von Biokraftstoff zu fossilen Kraftstoffen erbringen, durch den Absatz von reinem Biokraftstoff oder durch den Erwerb von Quoten abgesetzter Biokraftstoffmengen anderer Anbieter.

Biomasse

Mit dem Begriff Biomasse bezeichnet man zunächst sämtliche lebendigen und abgestorbenen biologischen Substanzen, sowohl tierischer als auch pflanzlicher Art. Im Bereich der Energieerzeugung wird diese Definition eingegrenzt auf jene pflanzlichen Substanzen, mit denen durch Biogas in einem Biomassekraftwerk Energie erzeugt wird.

 

Zur energetisch nutzbaren Biomasse gehören Pflanzen, die ihre Verwertung in Biogasanlagen erlauben: Mais, Holzreste, Getreidestroh, sogenanntes Straßenbegleitgrün, also Strauchgut, und weitere pflanzliche Nebenprodukte. Während einige von ihnen, besonders Mais, zur Energieerzeugung lediglich gehäckselt und anschließend in das Biomassekraftwerk eingebracht werden, werden andere vorher häufig pelletiert, was ihre Handhabung erleichtert und die energetische Ausbeute erhöht.

 

Neben diesen pflanzlichen Stoffen wird mittlerweile mit tierischen Nebenerzeugnissen wie Dung experimentiert. Es gibt Biogasanlagen, die Dung ebenfalls gut verwerten und in Biogas umwandeln können. Diese Möglichkeit kommt für Tierhalter infrage, die ihren Dung nur teilweise oder gar nicht selbst als Dünger einsetzen.

 

Die Vorteile der Biomassenutzung liegen darin, dass es sich bei ihnen – im Gegensatz zu den fossilen Brennstoffen – um eine erneuerbare, nachwachsende Energiequelle handelt. Biomasse muss nicht aufwändig abgebaut werden. Importe aus anderen Ländern sowie lange Transportwege fallen weg, denn die Pflanzen sind vor Ort vorhanden. Jede Region kann ihren Energiebedarf zumindest zu einem gewissen Grad selbst decken und somit dezentral handeln.

 

Ein weiteres wichtiges Argument für den Einsatz von Biomassekraftwerken ist die Umweltfreundlichkeit des Energieträgers. Die CO2-Bilanz bleibt bei der Biomassenutzung neutral, denn es wird nur so viel CO2 freigesetzt, wie beim Wachstum der Pflanzen in ihnen gebunden wurde. Die Erdatmosphäre wird dadurch nicht mit CO2 angereichert

 

Die Verwertung von Biomasse kann jedoch auch Nachteile mit sich bringen. In vielen Regionen hat etwa der Maisanbau bereits stark monokulturelle Züge angenommen. Nahrungsmittel können auf dieser Landfläche nicht mehr angebaut werden und der Einfluss auf die biologische Vielfalt ist hoch. Ebenso ist der Betrieb von Biogasanlagen mit Gerüchen und Geräuschen verbunden – ihr Standort muss sorgfältig gewählt werden, damit es nicht zu einer Beeinträchtigung der Wohnqualität der Umgebung kommt – und nicht zu Widerstand in der Bevölkerung.

Blockheizkraftwerk

Ein Blockheizkraftwerk erzeugt gleichzeitig Elektrizität und Wärme (Abkürzung: BHKW). Dafür werden sogenannte Primärenergieträger (z. B. Erdgas oder Biomasse) benötigt. Mithilfe von Verbrennungsmotoren wird die mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt. Dabei entsteht Wärme, die für die Wärmeversorgung (Heizung, Warmwasserbereitung usw.) genutzt wird. Das im Blockheizkraftwerk benutzte Prinzip heißt Kraft-Wärme-Kopplung. Überschüssige elektrische Energie kann in das Netz des örtlichen Stromversorgers eingespeist werden. Durch die Verwendung der Wärme am Entstehungsort liegt der Gesamtnutzungsgrad solcher BHKW bei ca. 85 % und ist damit um bis zu 10 % besser als bei herkömmlichen Heizkraftwerken. Blockheizkraftwerke eignen sich besonders für die Wärme- und Stromversorgung von größeren Gebäudekomplexen und von Objekten, die nahe beieinander liegen und auch im Sommer einen hohen Wärmebedarf haben. Inzwischen werden in BHKW-Anlagen nicht nur Verbrennungsmotoren eingesetzt, sondern auch andere Systeme wie etwa Stirling-Motor, Brennstoffzelle oder Mikrogasturbine. Außerdem wird die Wärme nicht mehr nur für Heizzwecke genutzt. BHKW-Anlagen werden auch für die Prozesswärmeerzeugung (Dampf, Heißluft, Thermoöl) oder für die Kälteerzeugung eingesetzt.

Bruttostromerzeugung

Die gesamte erzeugte Strommenge in einem Kraftwerk oder innerhalb eines Landes, einschließlich des Eigenverbrauchs der Anlagen und der Leitungsverluste, bezeichnet man als Bruttostromerzeugung.

Bruttostromverbrauch

Umfasst den gesamten Stromverbrauch, inklusive dem Eigenverbrauch der Stromerzeugungsanlagen, Speicherverlusten und Leitungsverlusten.

Bundesnetzagentur

Die Bundesnetzagentur (BNetzA) ist eine Regulierungsbehörde für den Strom- und Gasmarkt. Ihre Aufgabe ist es unter anderem, durch Regulierung der Netzentgelte die Voraussetzungen für funktionierenden Wettbewerb auf den Strom- und Gasmärkten zu schaffen, wie es das Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) vorsieht. Die Bundesnetzagentur soll einen diskriminierungsfreien Netzzugang gewährleisten und genehmigt die Nutzungsentgelte der Betreiber von Stromnetzen und Gasnetzen.

CO2 – Zertifikate

Im Rahmen des europäischen Emissionshandels müssen die Betreiber fossiler Kraftwerke und bestimmter Industrieanlagen über CO2-Zertifikate verfügen. Die Zertifikate berechtigen zum Ausstoß einer bestimmten Menge an Kohlendioxid in die Atmosphäre. Daher werden die Zertifikate auch Emissionsrechte genannt. Die Menge an CO2-Zertifikaten ist begrenzt und sinkt über die Zeit.

Deckungsbeitrag (energetisch)

Der Begriff Deckungsbeitrag wird im energetischen Sinne  für den Anteil eines Energieträgers an der Deckung des Energiebedarfs oder an der Energieerzeugung verwendet. So deckten die Erneuerbaren Energien in Deutschland Ende des Jahres 2011 einen Anteil von etwa 11 % am Primärenergieverbrauch. Im Bereich der Bruttrostromerzeugung lag der Deckungsbeitrag zum selben Zeitpunkt bei ca. 20 %, am Endenergieverbrauch für Wärme deckten Erneuerbare Energien annähernd 10 %.

Deckungsbeitrag (finanziell)

Der Begriff beschreibt die Differenz zwischen den Kosten für die Bereitstellung einer Energieeinheit und den daraus erzielten Erlösen. Im Zusammenhang mit dem Strommarkt beziehen sich Deckungsbeiträge auf die Differenz zwischen den kurzfristigen Grenzkosten zur Erzeugung einer bestimmten Strommenge und dem Erlös aus der verkauften Strommenge. Wenn die kurzfristigen Grenzkosten unter dem Marktpreis liegen, bleibt für den Erzeuger ein Deckungsbeitrag, mit dem er die Investition einer Erzeugungsanlage refinanziert, die Fixkosten deckt und Gewinne erwirtschaftet. Sind die kurzfristigen Grenzkosten höher als der aktuelle Marktpreis, wird der Betreiber die Anlage in der Regel still stehen lassen. Die Grenzkosten der Stromerzeugung bestimmter Kraftwerke bestimmen deren Einsatzreihenfolge für den Strommarkt, die so genannte Merit Order.

Direktvermarktung

Anstatt einfach in das Stromnetz einzuspeisen und die gesetzliche Einspeisevergütung in Anspruch zu nehmen, können Betreiber von Erneuerbare-Energien-Anlagen ihren Strom auch direkt an Stromhändler und -lieferanten verkaufen. Diese Form des Stromhandels nennt man Direktvermarktung. Das Erneuerbare-Energien-Gesetz fördert die Direktvermarktung in zwei Varianten: Die sogenannte Marktprämie gleicht die Differenz zwischen der EEG-Vergütung für die jeweilige Anlage und dem Durchschnitt des monatlichen Strompreises an der Börse aus. Zusätzlich wird eine Managementprämie gezahlt. Die andere Form der Direktvermarktung ist die Stromlieferung im Rahmen von Ökostromangeboten. Stromanbieter können hierbei unter bestimmten Voraussetzungen das sogenannte Grünstromprivileg in Anspruch nehmen. Dabei reduziert sich die EEG-Umlage für die Letztverbraucher. Dadurch können die Stromanbieter den Anlagenbetreibern eine etwas höhere Vergütung bieten, als es der Markt sonst hergeben würde.

 

Die Idee hinter beiden Varianten der Direktvermarktung ist, die Marktintegration Erneuerbarer Energien voranzutreiben und Anreize zu geben für eine bedarfsgerechte Stromerzeugung. Ob dies funktioniert, muss sich noch erweisen. Kritiker bemängeln, das Instrument der Marktprämie führe lediglich zu Mitnahmeeffekten und sei wirkungslos im Hinblick auf die Netzintegration der Erneuerbaren Energien, da sich gerade Wind und Sonne nicht steuern lassen.

Drehstrom

Drehstrom wird auch als Kraft- oder Starkstrom bezeichnet. Korrekterweise müsste man den Begriff Dreiphasenwechselspannung bzw. Dreiphasenwechselstrom verwenden. Er wird von den Transformatorenstationen über das Niederspannungsnetz an den Endverbraucher weitergeleitet.

 

Drehstrom lässt sich durch ein System von drei gleich großen Wechselspannungen umschreiben. Zueinander sind diese Spannungen um etwa 120 Grad phasenverschoben. Üblicherweise beträgt die Spannung für Drehstrom in Deutschland, Österreich und der Schweiz 400 Volt.

Einspeisevergütung

Gesetzlich festgelegte Mindestvergütung für die Einspeisung von Strom aus Anlagen, die mit Erneuerbaren Energien betrieben werden, in das öffentliche Netz. In Deutschland legt das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) fest, wie viel für Strom aus den verschiedenen Erneuerbaren Energien gezahlt wird. Einspeisevergütungen gibt es inzwischen in den meisten EU-Ländern sowie in vielen Ländern weltweit.

Elektromobilität

Umfasst alle Fahrzeuge, die mit elektrischem Strom betrieben werden. Im Schienenverkehr dominieren elektrisch angetriebene Fahrzeuge, auch Elektrofahrräder sind Teil der Elektromobilität. Überwiegend wird Elektromobilität aktuell jedoch mit Elektroautos in Zusammenhang gebracht. Im Straßenverkehr erleben Elektroautos eine Renaissance, stehen allerdings noch vor der Einführung in den Massenmarkt. Noch nicht ausreichend leistungsfähige Akkus oder Brennstoffzellen, hohe Preise und fehlende Lade-Infrastruktur gelten noch als Hindernisse.

 

Das neu erwachte Interesse an der Elektromobilität ergibt sich durch das mögliche Zusammenspiel von Auto, Stromnetz und Erneuerbaren Energien. Wenn Elektrofahrzeuge mit erneuerbar erzeugtem Strom oder Wasserstoff geladen werden, können sie die klimarelevanten Emissionen des Verkehrs senken und sind aus ökologischer Sicht von Vorteil. Eingebunden in ein Smart Grid können Elektrofahrzeuge mit Akkumulatoren perspektivisch eine wichtige Rolle als „mobile Stromspeicher“ spielen, die in einem gewissen Umfang Regelenergie bereitstellen können. Dies kann einen wichtigen Beitrag dazu leisten, die schwankende Erzeugung von Strom aus Wind und Sonnenenergie auszugleichen und das Stromnetz zu stabilisieren.

 

Um die Forschung und Markteinführung voranzubringen, sind in Deutschland verschiedene Foren, Förderprogramme und Strategien ins Leben gerufen worden. Beispiele hierfür sind der Nationale Entwicklungsplan Elektromobilität und die Nationale Plattform Elektromobilität. Das 2009 eröffnete Forum Elektromobilität bündelt die Forschungsaktivitäten von 33 beteiligten Fraunhofer-Instituten und Industriepartnern. Kritiker bemängeln, dass Elektromobilität mit Akkumulatoren ökologisch nicht sinnvoll ist, solange der Hauptanteil des Stroms aus fossilen Quellen kommt. Wenn der für die Elektroautos zusätzlich benötigte Strom aus Kohlekraftwerken bereitgestellt wird, erhöht sich sogar der CO2-Ausstoß. Demgegenüber stellt sich Elektromobilität auf der Basis von Brennstoffzellen ökologischer dar, wenn der Wasserstoff mit Hilfe von erneuerbarem Strom gewonnen wird.

Emissionshandel

Der Emissionshandel ist ein marktwirtschaftlich orientiertes Instrument zur Begrenzung des Treibhausgasausstoßes. Die Politik gesteht einer Gruppe von Emittenten, zum Beispiel Kraftwerksbetreibern und Industrieunternehmen, eine bestimmte Menge an Kohlendioxid-Ausstoß zu. Für diese Menge werden CO2-Zertifikate ausgegeben, deren Besitz zum Ausstoß einer begrenzten Menge an Kohlendioxid berechtigt. Überschreitet ein Emittent sein Emissionskontingent, muss er weitere Zertifikate erwerben oder in Emissionsreduktionsmaßnahmen investieren. Auf diese Weise sollen zunächst die kostengünstigsten CO2-Minderungspotenziale erschlossen werden. Zudem sollen die durch den CO2-Ausstoß entstehenden externen Kosten, wie etwa Umweltschäden, (teilweise) internalisiert und die Volkswirtschaft entlastet werden.

Energieeffizienz

Allgemein bezeichnet das Wort Effizienz das Verhältnis vom erzielten Ertrag zur eingesetzten Arbeit, also von Aufwand und Nutzen. Bei der Energieeffizienz geht es um einen möglichst hohen Wirkungsgrad bei der Energieumwandlung bzw. um einen möglichst geringen Energieverbrauch von Gebäuden, Geräten und Maschinen. Die Steigerung der Energieeffizienz bedeutet, dass die gleiche (oder mehr) Leistung mit einem geringeren Energieaufwand bereitgestellt wird.

 

 

Energieeinsparung

Umfasst allgemein alle Maßnahmen, die den Energieverbrauch senken. Energieeinsparung ist allerdings nicht das Gleiche wie die Steigerung der Energieeffizienz: Bei der Steigerung der Energieeffizienz geht es darum, durch technische Mittel weniger Energie für die gleiche Leistung aufzuwenden. Demgegenüber bezieht sich der Begriff Energieeinsparung meist auf ein geändertes Nutzerverhalten, das den Energieverbrauch reduziert. Im Falle des Autoverkehrs bedeutet Effizienzsteigerung zum Beispiel, dass durch technische Weiterentwicklungen für dieselbe Strecke weniger Energie in Form von Kraftstoff benötigt wird. Energie einsparen lässt sich aber auch durch ein verändertes Nutzerverhalten, zum Beispiel durch die Reduktion der Geschwindigkeit oder den Umstieg auf das Fahrrad.

Energieintensität

Das Verhältnis des Primärenergieverbrauchs zum Bruttosozialprodukt einer Volkswirtschaft. Auch für kleinere Bereiche oder einzelne Güter lässt sich die Energieintensität berechnen. Die Energieintensität ist eine Kennzahl, die Aufschluss über die Effizienz des Einsatzes von Energie liefert. Sie wird beispielsweise in Millionen Tonnen Öleinheiten je 1.000 US-Dollar Bruttoinlandsprodukt gemessen.

Energiespeicher

Als Energiespeicher bezeichnet man Technologien, die bei Bedarf Energie aufnehmen, speichern und wieder abgeben können. Es gibt eine Vielzahl von Speichertechnologien und mehrere Möglichkeiten, sie zu klassifizieren. Speicher werden anhand der zu speichernden Energieform (Strom-, Wärme- und Kältespeicher, Kraftstoffe bzw. chemische Speicher), des Speichermediums, ihrer Speicherkapazität und Entladezeit unterschieden:

 

Stromspeicher sind:

  • Elektrochemische Systeme (Batterien)
  • Pumpspeicher
  • Druckluftspeicher
  • Schwungradspeicher (im Verkehr)

 

Thermische Energiespeicher sind:

  • Wasserspeicher
  • Baumaterialien, Gebäude
  • Geothermische Speicher für Wärme und Kälte
  • Phasenwechselmaterialien

 

Chemische Speicher / Kraftstoffe auf Basis Erneuerbarer Energien sind:

  • Biodiesel, Pflanzenöl, Bioethanol oder Biomethan (Biogas)
  • Erneuerbares Methan –Mittels Strom aus Erneuerbaren Energien gewonnenes Methan zur Einspeisung und Speicherung im Erdgasnetz
  • Wasserstoff – Mittels Strom aus Erneuerbaren Energien gewonnener Wasserstoff als Beimischung ins Erdgasnetz bis ca. 5 bis 10 % oder in Wasserstofftanks für Tankstellen

 

Wasserstoff und Methan können aus überschüssigem erneuerbarem Strom durch Elektrolyse von Wasser und anschließender Methanisierung mit CO2 gewonnen werden. Beide Gase können je nach Bedarf wieder zu Strom, Wärme und Kraftstoff umgewandelt werden.

 

Die Speicherkapazität ist ein Maß für die Größe eines Energiespeichers, vergleichbar mit dem Speichervolumen. Sie kann von einigen Kilowattstunden bis zu Terrawattstunden reichen, die eingespeichert und wieder abgegeben werden können. Beispiel für kleine Speichereinheiten sind Batterien. Zu den Speichern mit mittlerer Speicherkapazität zählen z. B. Druckluftspeicher und Pumpspeicher. Die größten Energiemengen lassen sich als Wasserstoff oder Methan im Erdgasnetz einspeichern. Hierbei werden Elektrolyse und Methanisierung als Option für eine Langzeitspeicherung von Stromüberschüssen aus Wind- und Sonnenenergie betrachtet. Diese Techniken befinden sich in der Forschung und Entwicklung und teils bereits in einem technologischen Versuchsstadium (Power to Gas-Anlagen), um die Umwandlungskapazitäten zu erhöhen und die Wirtschaftlichkeit zu entwickeln.

 

Bei der Entladezeit können Kurz-, Mittel- und Langzeitspeicher voneinander unterschieden werden. Zu den Kurzzeitspeichern, die innerhalb von Sekunden bis Minuten Energie bereitstellen können, zählen z. B. Schwungradspeicher oder Batterien. Sie sind durch eine hohe Leistungsdichte, aber geringe Speicherkapazität gekennzeichnet. Tagesspeicher haben eine größere Kapazität und sind in der Lage, Energie über Zeitspannen zwischen einer bis zehn Stunden bereitzustellen. Dazu gehören beispielsweise Pumpspeicherkraftwerke oder Druckluftkraftwerke. Um über Wochen bis Monate hinweg Energie zu speichern, kommt z. B. das Erdgasnetz in Frage. Von der Länge der Speicherfähigkeit ist noch die Aktivierungsgeschwindigkeit abzugrenzen. Denn nicht nur für wie lange, sondern auch wie schnell Energie aus einem Speicher bereitgestellt oder eingespeichert werden kann, ist für die Stromwirtschaft entscheidend.

 

Für das Energiesystem ist es außerdem von Bedeutung, ob es sich um zentrale oder dezentrale, sprich modulare Speichersysteme handelt. Zentrale Speicher, wie Wasserkraftspeicher, sind an bestimmte Standorte gebunden. Demgegenüber sind modulare Speicher aus kleineren Einheiten, wie Batterien, ortsunabhängig nutzbar. Dezentrale, flexible Speicher können Zusatznutzen erfüllen, wie das beispielsweise bei der Elektromobilität der Fall ist.

Energiewirtschaftsgesetz

Das am 7. Juli 2005 in Kraft getretene Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) setzt Richtlinien der Europäischen Union (EU) in deutsches Recht um. Zweck des Gesetzes ist es, die möglichst sichere, preisgünstige, verbraucherfreundliche, effiziente und umweltverträgliche Versorgung mit Strom und Erdgas zu gewährleisten. Um einen wirksamen Wettbewerb zu erreichen, schreibt das Gesetz durch die organisatorische, informatorische, rechnungsmäßige und gesellschaftsrechtliche Trennung des Strom- und Gasversorgungnetzes von den Vertriebsaktivitäten eines Energieversorgungsunternehmens vor. Die Höhe der Netznutzungsentgelte wird von der Bundesnetzagentur genehmigt.

Erdwärmekollektoren

Erdwärmekollektoren werden in 80-160 cm Tiefe horizontal verlegt. In den Kollektoren befindet sich eine Wärmeträgerflüssigkeit, die die von Regen und Sonne ins Erdreich eingebrachte Wärme aufnimmt und der Wärmepumpe zuführt. Nachdem diese die Temperatur erhöht hat, kann die Wärme zum Heizen und für die Warmwasserbereitung genutzt werden.

Erdwärmesonden

Erdwärmesonden werden in senkrechten Bohrungen mit einer Tiefe von wenigen Metern bis über 100 Metern installiert. Im Sondenkreislauf zirkuliert eine Wärmeträgerflüssigkeit, die die im Untergrund gespeicherte Wärme aufnimmt. Über eine Wärmepumpe wird die Temperatur weiter erhöht und die so gewonnene Wärme zum Heizen und für die Warmwasserbereitung verwendet.

Erneuerbare Energien

Der weltweite Bedarf an Energie ist in den letzten Jahrzehnten geradezu explodiert. Die Reserven an fossilen Energieträgern wie Öl oder Kohle gehen jedoch gleichermaßen stark zurück. So bleibt als einzige Möglichkeit, langfristig Energie aus regenerativen Quellen zu gewinnen. Darunter versteht man Energiequellen, die sich nicht erschöpfen und nachwachsen. Dazu zählen sowohl Windkraft und Wasserkraft als auch Sonnenenergie und Erdwärme. Aber auch energetische Quellen aus Biomasse. Gerade in diesem Bereich hat es große Fortschritte gegeben, weswegen nicht wenige Heizungen heutzutage auf den Betrieb mit Holzpellets ausgelegt sind. Das spart nicht nur Geld (weil das Holz deutlich günstiger ist als beispielsweise Öl oder Gas), sondern schont auch die Umwelt.

 

Erneuerbare Energien werden seit Jahrhunderten genutzt

Die älteste Form, aus Windkraft Energie zu gewinnen, ist die klassische Windmühle. Wurde sie zunächst nur zum Mahlen von Getreide genutzt, werden ihre modernen Nachfolger heute in Windparks zur Stromproduktion eingesetzt. Ähnlich ist es mit der Wasserkraft, die anfangs in Mühlen genutzt wurde, heute aber gewaltige Turbinen zur Stromproduktion antreibt. Sonnenenergie wird in der Photovoltaik zur direkten Stromerzeugung genutzt, indem Solarmodule das Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln. Eine andere Form der solaren Energiegewinnung ist der Betrieb von Solarkraftwerken, bei denen die Wärme der Sonne zum Aufheizen von Wasser genutzt wird. Das heiße Wasser erzeugt dann über Dampfturbinen Strom. Die Stromproduktion aus regenerativen Energien verursacht (außer Material- und Wartungskosten für die Anlagen selbst) in der Regel keine Folgekosten und erzeugt auch keine Schadstoffe.

 

Wichtiger Wirtschaftsfaktor

Erneuerbare Energien wie Windkraft und Sonnenenergie hängen allerdings sehr stark von den Witterungsbedingungen am Standort ab. So ist Deutschland aufgrund seiner geographischen Lage nur bedingt für Solarstrom geeignet. Windenergie wird in erster Linie im Norden gewonnen. Wasserkraft ist beständiger, kann aber nur dort sinnvoll genutzt werden, wo es entsprechende Gewässer gibt. In den letzten Jahren hat Deutschland eine Vorreiterrolle bei der Entwicklung und der Förderung regenerativer Energien eingenommen. Den Spitzenplatz als Hersteller nimmt inzwischen aber China ein. Das Land hat aufgrund des Wirtschafts- und Bevölkerungswachstums einen sehr hohen Energiebedarf und profitiert zudem vom Export günstiger Solar- und Windkraftanlagen. Dieser Konkurrenzkampf hat speziell in Deutschland dazu geführt, dass trotz einer hohen Solarförderung und eines regelrechten Booms beim Ausbau der Solarenergie die deutschen Anbieter für Solartechnik mit wirtschaftlichen Schwierigkeiten zu kämpfen haben.

Erneuerbare-Energien-Gesetz

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) regelt die bevorzugte Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Quellen ins Stromnetz und garantiert den Erzeugern feste Einspeisevergütungen. Das bedeutet: Jeder, der Strom aus erneuerbaren Energien produziert, darf diese in das Stromnetz einspeisen und bekommt dafür einen festgelegten Preis. Das macht die Installation einer Anlage mit erneuerbaren Energien sehr attraktiv.

 

Ziele des EEG

Das EEG soll die Strom- und Wärmegewinnung aus erneuerbaren Quellen fördern und dient damit dem Klimaschutz. Außerdem soll die Abhängigkeit von fossilen Energiequellen wie Erdöl, Kohle und Erdgas verringert werden. Das aktuelle Erneuerbare Energien Gesetz sieht vor, den Anteil erneuerbarer Energien bis 2020 auf mindestens 35 % zu erhöhen. 2050 sollen 80 % der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energie stammen.

 

Was und wie wird gefördert?

Die geförderten Energieträger sind Wasserkraft, Windenergie, Solarenergie, Geothermie, Biogas und Biomasse. Wie hoch die Förderung ausfällt, hängt von der Energiequelle und der Menge des erzeugten Stroms ab. Jedes Jahr verringert sich die Unterstützung um einen festgelegten Prozentsatz. Die Kosten, die durch den Ausbau der regenerativen Energien entstehen, werden mit der sogenannten EEG-Umlage auf die Stromkunden umgelegt.

 

Seit Einführung des EEG im Jahr 2000 ist die Strommenge, die dadurch vergütet wird, um das 10-fache im Jahr 2011 gestiegen. 2011 erhielten die Anlagenbetreiber für Strom aus Windkraft (onshore) 3,3 Mrd. €, für Strom aus Biomasse 4,3 Mrd. € und für Photovoltaik -Strom 5,1 Mrd. €. Laut Umweltministerium überwiegt der Nutzen jedoch die Kosten: Langfristig wird teurer Strom durch das Erneuerbare Energien Gesetz verdrängt, eine umweltfreundliche Energieversorgung gewährleistet und der Klimaschutz nachhaltig gefördert.

Erneuerbare Wärme

Auch der Wärmebedarf wird in Deutschland zunehmend durch Erneuerbare Energien gedeckt (Anteil 2012: 10,2 %). Bisher stammt die erneuerbare Wärme überwiegend aus Bioenergie in Form von Holz. Neben dem Heizen mit Holzpellets bieten solarthermische Anlagen sowie Erdwärmepumpen kostengünstige Wärmequellen. Mit steigenden Heizöl- und Erdgaspreisen ist eine verstärkte Nutzung zu erwarten. Ausbauziel der Bundesregierung ist ein Anteil am Wärme­verbrauch von 14 % im Jahr 2020. Die Leitstudie des Bundesumweltministeriums hält eine Steigerung des Anteils auf über 50 % bis 2050 für möglich. Schon für 2020 er­wartet die Branche der Erneuerbaren Energien einen Anteil von 25 %.

Erneuerbarer Strom

Erneuerbare Energien deckten 2012 rund 23 % des deutschen Strombedarfs. Bereits drei Jahre zuvor übertrafen die Erneuerbaren Energien die politische Zielmarke von

12,5 %, die von der Europäischen Union erst für 2010 vorgesehen war. Noch bis Mitte der 1990er Jahre waren alte Wasserkraftwerke nahezu die einzige Quelle für erneuerbaren Strom in Deutschland. Seitdem hat sich die Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien mehr als verdreifacht. Ausbauziel der Bundesregierung ist ein Anteil am Stromverbrauch von mindestens 35 % bis 2020. Die Branche der Erneuerbaren Energien prognostiziert einen Anteil von 47 %.

Erneuerbares Methan (auch EE-Gas)

Bei EE-Methan handelt es sich um ein Gas, das mit Hilfe von Strom aus Erneuerbaren Energien hergestellt wird. Im ersten Schritt wird dazu durch Elektrolyse Wasserstoff erzeugt. Dieser wird im Anschluss durch Zugabe von CO2 in Methan umgewandelt. Das Verfahren ist auch unter dem Begriff „Power-to-Gas“ bekannt und eine Möglichkeit für die Langzeitspeicherung von Energie. Es befindet sich allerdings noch im Forschungs-, Entwicklungs- und Demonstrationsstadium. Es ist noch keine Wirtschaftlichkeit gegeben.

Fernwärme

Fernwärme ist thermische Energie, die durch ein System isolierter Rohre zum Endverbraucher gelangt. Die Energie wird überwiegend zur Heizung von Gebäuden genutzt. Das heiße Wasser, das in das Fernwärmenetz eingespeist wird, stammt aus Heizwerken oder Heizkraftwerken. Letztere gewinnen mittels Kraft-Wärme-Kopplung gleichzeitig Strom und nutzbare Abwärme. Die meisten Anlagen werden noch mit Kohle oder Erdgas betrieben, es gibt aber auch Anlagen, die Biomasse (z. B. Holzhackschnitzel) oder Erdwärme nutzen.

Geothermie

Wärmeenergie unterhalb der Erdoberfläche. Bei der Tiefengeothermie (ab 400 Meter Tiefe) wird Energie aus dem Erdinneren zur Strom-, Wärme- oder Kältegewinnung genutzt. Die Tiefengeothermie wird in hydrothermale und petrothermale Geothermie unterschieden. Unter oberflächennaher Geothermie versteht man die Nutzung der Energie, welche in den obersten Erdschichten oder dem Grundwasser gespeichert ist. Auch die hier herrschenden relativ geringen Temperaturen lassen sich auf verschiedene Arten nutzen. Sie können je nach Temperatur und Bedarf sowohl zur Bereitstellung von Wärme und zur Erzeugung von Klimakälte als auch zur Speicherung von Energie dienen. Um die vorhandene Energie im flachen Untergrund nutzen zu können, werden Wärmepumpen, Erdwärmekollektoren und Erdwärmesonden eingesetzt.

Gesicherte Leistung (auch: Gesicherte Kraftwerksleistung)

Von der installierten Leistung ist die gesicherte Leistung zu unterscheiden. Dieser Wert fällt oft deutlich geringer aus als die installierte Leistung, da sie nur die zu jedem Zeitpunkt verfügbare Kraftwerkskapazität berücksichtigt, d.h. nur die Leistung, die von einem Erzeuger unter Berücksichtigung von technologiespezifischen Ausfallwahrscheinlichkeiten durch Revisionen, technische Störungen etc. mit einer Wahrscheinlichkeit von mehr als 99,5 % bereitgestellt werden kann. Auch ist zum Beispiel den Eigenbedarf an Strom bei Wärmekraftwerken (5 bis 10 %) und die Ausfälle durch Revisionen (10 bis 15 %) einberechnet. Bei Laufwasserkraftwerken werden die Verluste durch Niedrigwasserstände, Revisionsarbeiten oder Eisgang abgezogen, bei der Windenergie wird kalkuliert, mit welcher Leistung trotz weitgehender Windflaute gerechnet werden kann.

Grenzkosten (Strommarkt)

Der Begriff beschreibt die Kosten, die mit der Erzeugung einer zusätzlichen Strommenge verbunden sind. Die Grenzkosten der verschiedenen Kraftwerke haben eine zentrale Bedeutung für den Stromhandel: Unter idealtypischen Bedingungen richtet sich der an der Strombörse ermittelte Marktpreis nach den Grenzkosten des letzten (teuersten) Kraftwerks, dem sogenannten Grenzkraftwerk, das zur Deckung der Nachfrage gerade noch benötigt wird. Für den Spotmarkt sind dabei die kurzfristigen Grenzkosten entscheidend, die variable Kostenbestandteile beinhalten, zu denen Brennstoffkosten, Kosten für Emissionszertifikate oder der Verschleiß zählen. Die Fixkosten eines Kraftwerks spielen hingegen hierbei keine Rolle.

Grundlast (Baseload)

Die Grundlast ist von der Mittel- und Spitzenlast zu unterscheiden. Sie bezeichnet in der Stromversorgung die Leistung, die konstant rund um die Uhr nachgefragt wird. Im Gegensatz dazu beschreiben die Begriffe Mittel- und Spitzenlast den höheren Strombedarf am Tag. Die Grundlast wird von Kraftwerken gedeckt, die aus technischen oder wirtschaftlichen Gründen möglichst kontinuierlich arbeiten. Zu den Grundlastkraftwerken gehören vor allem Kernkraftwerke und Braunkohlekraftwerke. Typische Mittellastkraftwerke sind Steinkohlekraftwerke. Zum Ausgleich von Verbrauchsspitzen oder unvorhergesehenen Schwankungen kommen Spitzenlastkraftwerke zum Einsatz, wozu zum Beispiel Gaskraftwerke und Pumpspeicherkraftwerke gehören. Mit zunehmendem Anteil der Erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung nimmt der Bedarf an klassischen Grundlastkraftwerken, die durchgehend Strom produzieren, stark ab. Es geht künftig nicht mehr darum, eine fixe Grundlast abzudecken, sondern Sonne und Wind flexibel und zuverlässig zu ergänzen, um den Strombedarf zu decken. Da Sonne, Wind, Biomasse und Wasserkraft sich ergänzen können, sind auch die Erneuerbaren Energien zu einem gewissen Anteil „grundlastfähig“, bzw. können bedarfsgerecht Strom bereitstellen.

Grundpreis

Der Grundpreis ist bei der Strom- und Gaslieferung vom Verbrauch unabhängig. Er kann monatlich oder jährlich erhoben werden. Im Grundpreis enthalten sind feste Kosten wie etwa Zähler, Abrechnung und Inkasso.

Grundversorgung

Grundversorger ist immer der Energielieferant, der die meisten Haushaltskunden in einem Netzgebiet mit Energie beliefert. Das wird alle drei Jahre in einem speziellen Verfahren neu festgestellt.

 

Wie kommt es zu einem Energieliefervertrag in der Grundversorgung?

Der Grundversorger ist dazu verpflichtet, alle Kunden mit Energie zu beliefern, die selbst keinen Liefervertrag mit einem Energielieferanten ihrer Wahl abgeschlossen haben. Es kommt also automatisch ein Vertrag zustande, sobald Sie in Ihrer Verbrauchsstelle Energie beziehen. Dazu reicht es schon aus, wenn Sie beispielsweise den Lichtschalter betätigen und damit Strom verbrauchen. Mit der Grundversorgung ist sichergestellt, dass alle Kunden einfach und bequem mit Strom beliefert werden.

Hochspannung

Spannungsebene, zwischen 60 kV und 150 kV, die zur regionalen bis überregionalen Stromübertragung dient.

Höchstspannung

Die Höchstspannung dient der überregionalen Stromübertragung. Dafür wird eine Spannungsebene ab 150 kV genutzt.

Holzenergie

Die Holzenergie ist ein wichtiger Pfeiler der Bioenergie in Deutschland. Bei der Verarbeitung von Waldholz fällt Waldrestholz an sowie anschließend Industrierestholz, wie z. B. Nebenprodukte von Sägewerken. Althölzer (z. B. gebrauchte Lagerpaletten aus Holz, alte Holzmöbel) sind zuvor bereits für andere Zwecke genutzt worden und können energetisch weiterverwertet werden. Weiterhin werden z. B. auch Hölzer aus der Landschaftspflege genutzt.

Holzhackschnitzel

Holzhackschnitzel sind maschinell zerkleinertes Holz. Die Normen geben eine maximale Größe von ca. drei bis fünf Quadratzentimeter vor. Für Holzschnitzelheizungen gibt es Zuschüsse aus dem Marktanreizprogramm (MAP).

Holzpellets

In Stäbchenform gepresstes Brennmaterial aus getrocknetem, naturbelassenem Restholz (Sägemehl, Hobelspäne, Waldrestholz). Mit Holzpellets können moderne vollautomatische Heizungsanlagen betrieben werden, für die es Zuschüsse aus dem Marktanreizprogramm gibt.

Installierte Leistung

Die installierte Leistung, auch Erzeugungskapazität genannt, ist die elektrische Leistung, die ein Kraftwerk oder ein Kraftwerkspark maximal bereitstellen kann, inklusive der für den Eigenverbrauch benötigten Kapazität. Sie wird in Megawatt (MW) oder Gigawatt (GW) angegeben. Ende 2010 betrug die installierte Leistung zur Stromerzeugung bundesweit nach Angaben der Bundesnetzagentur 160,5 GW.

 

Jahresablesung

Die Jahresablesung ist die jährliche Ablesung der Stromzähler durch den Stromerzeuger. Anhand der Jahresablesung wird die Jahresabrechnung erstellt und der voraussichtliche neue Jahresverbrauch prognostiziert.

Jahreshöchstlast

Die Jahreshöchstlast bezeichnet den Zeitpunkt im Jahr, an dem die höchste Stromnachfrage (Last) auftritt. Dieser Zeitpunkt tritt generell an Wochentagen im Winter in den frühen Abendstunden auf. Dann arbeitet die Industrie noch, gleichzeitig kommen viele Leute von der Arbeit nach Hause und schalten Licht, Heizung und elektrische Geräte ein. Bei einem kalten Winter fällt die Höchstlast höher aus, da zum Beispiel die Heizungspumpen mehr arbeiten. Die Jahreshöchstlast gilt als Richtwert, um zu bestimmen, welche Kraftwerkskapazitäten gesichert zur Verfügung stehen müssen, um zu jedem Zeitpunkt die Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Dabei gilt die Maxime, dass die Versorgungssicherheit in Deutschland vollständig durch inländische Erzeugungskapazitäten gesichert sein soll.

Kilowattstunde (kWh)

Eine Kilowattstunde [kWh] ist das Produkt aus Leistung, gemessen in Kilowatt [kW], und Zeit [h]. Sie ist die Maßeinheit für die geleistete Arbeit oder die verbrauchte Energie (z. B. Strom oder Gas). 1 kWh entspricht dabei 1000 Watt je Stunde.

 

Die Kilowattstunde gibt also an, welche Menge an Energie in einem bestimmten Zeitraum erzeugt oder verbraucht wurde. Verbraucht beispielsweise eine Waschmaschine genau eine Stunde lang 500 Watt [W] für den Waschgang von 2 Kilo Wäsche, so wurden hierfür vom Gerät insgesamt 0,5 Kilowattstunden [kWh] an Energie benötigt. Je mehr Verbraucher (Fernseher, Heizung, sonstige Geräte) über mehrere Stunden am Tag „arbeiten“, umso höher ist der gesamte Verbrauch. Anders herum erzeugt eine Solaranlage auf dem Dach über die Stunden betrachtet je nach Sonneneinstrahlung mal mehr oder weniger Kilowattstunden.

 

In Deutschland wird vom Anbieter einmal im Jahr der gesamte Verbrauch in einem Haushalt auf einer für Gas und Strom separaten Jahresabrechnung ausgewiesen. Anhand einer Zählerstand Ermittlung zum Ende des Messzeitraums werden die seit der letzten Erfassung verbrauchten Kilowattstunden [kWh] an Strom bzw. m³ an Gas erfasst. Auf der Gasrechnung werden die verbrauchten m³ Gas abschließend mittels eines, von der Gasqualität abhängigen, Faktors [kWh/m³] in verbrauchte Kilowattstunden umgerechnet.

 

 

Kohlenstoffdioxid (CO2)

Kohlenstoffdioxid ist ein farbloses, geruchsneutrales Gas aus Sauerstoff und Kohlenstoff. Es entsteht bei der Verbrennung kohlenstoffhaltiger Brennstoffe, insbesondere der fossilen Energieträger. Kohlenstoffdioxid trägt erheblich zum Klimawandel bei, der zu einer durchschnittlichen Erwärmung der Erdatmosphäre um 0,8 Grad Celsius im vergangenen Jahrhundert geführt hat. Die Folgen davon sind unter anderem der Anstieg des Meeresspiegels, die Zunahme von Stürmen und Dürren und das Abschmelzen der Gletscher.

Kollektor

Vorrichtung zur Sammlung von Energie. Im Bereich der Erneuerbaren Energien gibt es Sonnenkollektoren und Erdwärmekollektoren. Die von Kollektoren „eingesammelte“ Energie heizt ein Übertragungsmedium (z. B. Wasser) auf, über das die Energie transportiert wird.

Konzessionsabgabe

Gemeinden dürfen für die Nutzung ihrer Grundstücke und Wege von den Netzbetreibern eine Konzessionsabgabe verlangen. Rechtsgrundlage ist die Konzessionsabgabenverordnung (KAV). Die Konzessionsabgaben für Strom und Gas werden in Cent-Beträgen je gelieferte Kilowattstunde vereinbart. Die Abgaben hängen hauptsächlich von der Größe der Gemeinde (Einwohnerzahl), von der Spannungsebene des Netzanschlusses (Niederspannung oder Mittelspannung) und von der Verbrauchsstruktur (Leistung und Jahresverbrauch) ab.

Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)

Bei der Stromerzeugung in thermischen Kraftwerken entsteht immer auch Wärme. Bei herkömmlichen Kraftwerken wird diese Abwärme ungenutzt über Kühltürme an die Umwelt abgegeben, wohingegen sie bei der KWK ausgekoppelt und über ein Wärmenetz als Nah- oder Fernwärme nutzbar gemacht wird. Das steigert den Wirkungsgrad und bedeutet somit eine wesentlich höhere Energieeffizienz.

Lastprofil

Das Lastprofil oder der Lastgang bezeichnet in der Energiewirtschaft bzw. Energieversorgung den zeitlichen Verlauf der abgenommenen Leistung über eine bestimmte Periode. Der Lastgang unterliegt häufig starken Schwankungen. Je nach Wochentag oder Jahreszeit schwankt das Lastprofil der Haushalte. Dieser unterschiedliche Strombedarf muss exakt bereitgestellt und an den Stromverbrauch angepasst werden, da elektrischer Strom nicht gespeichert werden kann. Die Leistung wird dabei als Mittelwert einer jeden Viertelstunde gemessen. Die einzelnen Viertelstundenwerte werden im Stromzähler gespeichert. Der Netzbetreiber liest täglich den Lastgang per Datenfernübertragung aus dem Stromzähler aus und stellt die gemessenen Daten dem Netznutzer zur Verfügung. Im liberalisierten Strommarkt ist die Kenntnis des Lastprofils eines Kunden von besonderer Bedeutung. Deshalb werden bei Verbrauchern mit einem Jahresverbrauch von mehr als 100.000 kWh/a Lastprofile mithilfe der registrierenden Leistungsmessung (RLM) gemessen. Auch bei einem hohen Gasverbrauch von mehr als 1,5 GWh/a pro Jahr oder einer maximalen Stundenleistung von mehr als 500 kW werden die Stundenwerte gemessen.

Lastabwurf

Unter Lastabwurf versteht man das Trennen von Stromverbrauchern vom Stromnetz (Stromausfall) oder das Abschalten von einzelnen Stromerzeugungsanlagen. Er wird in der Regel automatisch ausgelöst, wenn die Netzstabilität gefährdet ist, bzw. eine Überlastung der Generatoren eines Kraftwerks droht. Bezogen auf das Stromnetz handelt sich also um eine Schutzmaßnahme, um einen drohenden Zusammenbruch des kompletten Netzes zu vermeiden und das Netz zu stabilisieren. Die Regeln für einen Lastabwurf sind von den Netzbetreibern festgelegt. Besondere Lastabwurfverträge gibt es mit einigen Großverbrauchern, wie zum Beispiel Kühlhäusern, die als Gegenleistung für einen günstigen Strompreis unter bestimmten Bedingungen ihren Verbrauch unterbrechen müssen.

Leistung (energetisch)

Physikalische Größe, die die bereitgestellte oder genutzte thermische oder elektrische Energie bezogen auf eine bestimmte Zeiteinheit angibt. Die Einheit für Leistung wird in Watt (W) angegeben. 1.000 W entsprechen einem Kilowatt (1 kW), 1.000 kW sind ein Megawatt (MW) und 1.000 MW ein Gigawatt (GW). Häufig wird die installierte Leistung eines Kraftwerks auch als Kapazität bezeichnet.

Merit-Order / Merit-Order-Effekt

Als Merit-Order wird die Einsatzreihenfolge von Kraftwerken bezeichnet, die sich an der Strombörse ergibt. Die Abfolge richtet sich nach den Kosten, zu denen das jeweilige Kraftwerk Strom erzeugen und vermarkten kann, d.h. zuerst kommen die Kraftwerke mit den niedrigsten Stromgestehungskosten zum Einsatz und am Schluss die teuersten.

Aufgrund der Abnahmepflicht für Strom aus Erneuerbaren Energien im Rahmen des EEG kommen diese Strommengen vorrangig zum Zuge. Dies wirkt sich an der Strombörse wie eine Absenkung der Stromnachfrage aus und senkt den Börsenstrompreis, da zunehmend die Stromerzeugung aus teureren konventionellen Kraftwerken verdrängt wird. Abgesehen von der Vorrangregelung wirkt sich die Stromerzeugung aus Erneuerbaren- Energien-Anlagen auch dadurch preissenkend aus, dass die Erzeugung aus Windenergie- und Photovoltaikanlagen mit sehr niedrigen Grenzkosten verbunden ist, da keine Brennstoffe benötigt werden.

 

Dieser Preis senkende Effekt der Erneuerbaren Energien auf den Strompreis wird Merit-Order Effekt genannt. Er reduziert die Einnahmen der Stromerzeuger und senkt die Kosten für Stromlieferanten und auch die Verbraucher, soweit die Lieferanten die Einsparungen weiterreichen. Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) hat den Merit-Order Effekt für das Jahr 2010 mit etwa 0,5 Cent pro Kilowattstunde beziffert. Insgesamt ergeben die Berechnungen eine Kostenersparnis durch den Merit-Order Effekt von etwa 2,8 Milliarden Euro im Jahr 2010. Für Industrieunternehmen, die voll von der Begrenzung der EEG-Umlage auf 0,05 Cent pro Kilowattstunde im Rahmen der besonderen Ausgleichsregelung profitieren, sind die Entlastungen durch den Merit-Order Effekt höher als die EEG-Umlage.

Methanisierung

Methode zur Gewinnung von Methan durch Nutzung von überschüssigem, erneuerbar erzeugtem Strom. Die Methanisierung soll in Zukunft die mittel- und langfristige Speicherung von Energie ermöglichen. Wenn mehr Strom regenerativ erzeugt als verbraucht wird oder über das Netz abtransportiert werden kann, wird diese Energie genutzt, um per Elektrolyse Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten. Anschließend wird der gewonnene Wasserstoff unter Zugabe von Kohlendioxid (CO2) im sogenannten Sabatier-Prozess in Methan umgewandelt, das herkömmlichem Erdgas entspricht. Dadurch können die Transport- und Speicherkapazitäten des Erdgasnetzes genutzt werden. Bei Bedarf kann das gespeicherte Methan beispielsweise in einem Gasturbinenkraftwerk rückverstromt werden, es kann aber auch in der Wärmeversorgung oder im Verkehr zum Antrieb von Erdgasfahrzeugen zum Einsatz kommen.

Mittelspannung

Mittelspannung dient zur Stromübertragung im regionalen Bereich und zur Versorgung größerer Kunden. Der Spannungsbereich liegt dabei zwischen 1.000 Volt und 60 kV. Üblich sind 10 kV, 20 kV und 30 kV.

Netzbetreiber

Ein Netzbetreiber ist dafür zuständig, dass das Stromnetz in einem ordnungsgemäßen Zustand ist. Er wartet die Leitungen, betreut die Stromzähler und leitet den Strom im Auftrag des Stromlieferantendurch seine Leitungen hindurch – bis zur Wohnung des Endkunden. Dafür zahlt der Stromlieferant an den Netzbetreiber ein Entgelt für die Netznutzung. Netzbetreiber und Stromlieferant sind somit nicht unbedingt identisch. Es gibt zwei Arten von Netzbetreibern: Die Übertragungsnetzbetreiber und die Verteilnetzbetreiber. Erstere betreiben die Höchstspannungsnetze, die den Strom über große Entfernungen transportieren. Davon gibt es in Deutschland vier Betreiber: Tennet TSO, 50Hertz Transmission, Amprion und TransnetBW. Wichtig für den Endkunden sind eher die Verteilnetzbetreiber, die den Strom bis zur Haustür liefern. Mittlerweile gibt es über 900 Verteilnetzbetreiber in Deutschland.

Netzeinspeisung

Netzeinspeisung bezeichnet das Einspeisen von Strom oder Erdgas in das jeweilige allgemeine Versorgungsnetz. Wird Strom aus erneuerbaren Energien eingespeist, müssen die Netzbetreiber dem Einspeiser einen festgelegten Betrag pro kWh zahlen. So sieht es das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) vor. Der EEG-Strom hat beim Einspeisen in das Versorgungsnetz immer Vorrang vor Strom aus Atom- oder Kohlekraftwerken.

Netzkosten

Die Netzkosten werden über das sogenannte Netznutzungsentgelt verrechnet. Damit werden die Kosten für die Errichtung, den Ausbau, die Instandhaltung und den Betrieb des Strom- bzw. Gasversorgungsnetzes bezahlt. Die Netzkosten machen beim Strom rund ein Drittel und beim Gas etwa ein Viertel an der Energierechnung aus.

Oftmals verlangen die Netzbetreiber Entgelte, die weit höher sind, als ihre tatsächlichen Kosten. Daher müssen die Netzbetreiber die Entgelte vorher bei der Bundesnetzagentur beantragen. Die Bundesnetzagentur prüft dann die Kostenkalkulationen der Netzbetreiber und genehmigt auf dieser Grundlage eine spezifische Obergrenze.

Netznutzung

Der Endkunde erhält von seinem Lieferanten die Energie. Der Lieferant muss für die Durchleitung der Energie bis zum Kunden ein spezielles Entgelt für die Netznutzung an die Netzbetreiber zahlen. Denn die Netzbetreiber kümmern sich um die Wartung der Netze und den zuverlässigen Betrieb in einem bestimmten Gebiet.

Netznutzungsentgelte

Energielieferanten nutzen für die Belieferung ihrer Kunden die vorhandenen Strom- und Gasnetze der Netzbetreiber. Die Netzbetreiber müssen allen Anbietern den Netzzugang gemäß Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) diskriminierungsfrei gewähren und sich um die Instandhaltung der Netze kümmern. Für diese Dienstleistung darf der Netzbetreiber Entgelte verlangen. Das EnWG regelt u.a. den Zugang zu den Energieversorgungsnetzen und die Grundsätze für die Bildung von Netznutzungsentgelten.

Netznutzungsvertrag

Im Netznutzungsvertrag wird die Inanspruchnahme des Netzes und das hierfür zu zahlende Entgelt zwischen dem Netzbetreiber und dem Netznutzer geregelt.

Typische Inhalte eines Netznutzungsvertrags:

Ein typischer Netznutzungsvertrag beinhaltet die folgenden Punkte:

  • Vertragspartner
  • Vertragsgegenstand
  • Vertragsvoraussetzungen
  • Leistungsmessung & Lastprofilverfahren
  • Zuordnung der Energie Einspeise- oder Entnahmestellen
  • Datenverarbeitung
  • Abrechnung
  • Haftungsbestimmungen
  • Voraussetzungen zur Erhebung einer Sicherheitsleistung in begründeten Fällen
  • Kündigungsrechte

Vertragspartner:

Netznutzer sind hauptsächlich Gas bzw. Strom Lieferanten (vgl. Lieferantenrahmenvertrag), welche die Infrastruktur des Netzbetreibers dazu nutzen um Energie (Gas/Strom) durch das Netz an ihre eigenen Kunden zu liefern. Für diese Nutzung entlohnt der Lieferant den Netzbetreiber. Dem Endverbraucher werden die angefallenen Kosten auf der Rechnung als separater Posten „Netznutzung“ ausgewiesen.

Aber auch Letztverbraucher (Endkunden) können, wenn Sie den Aufwand nicht scheuen, einen Netznutzungsvertrag (desintegrierten Vertrag) abschließen und ihre Netznutzungsrechnung entsprechend direkt an den Netzbetreiber zahlen. Zwischen dem Gas bzw. Strom Lieferanten und dem Endkunden besteht in diesem Fall daher kein All-Inclusive-Vertrag.

Nettostromerzeugung

Im Gegensatz zur Bruttostromerzeugung ist die Nettostromerzeugung die Strommenge eines Kraftwerks oder eines Landes, die nach Abzug des Kraftwerkseigenverbrauchs und der Netzverluste erzeugt wird.

Nettostromverbrauch

Umfasst die von Endverbrauchern nachgefragte Strommenge. Gegenüber dem Bruttostromverbrauch sind hier der Eigenverbrauch der Stromerzeugungsanlagen, der Verbrauch von Pumpspeicherkraftwerken und die Leitungsverluste nicht enthalten.

Niederspannung

Bezeichnet die niedrigste Spannungsebene, die bei Wechselspannung bis 1000 Volt (1 Kilovolt) reicht und bei Gleichspannung bis 1500 Volt (1,5 Kilovolt). Im Niederspannungsnetz ist eine Spannung von 400 Volt üblich. Es dient der Feinverteilung des Stroms an die Endkunden und ist das streckenmäßig am weitesten verzweigte Netz innerhalb des deutschen Stromnetzes. Damit stellen Niederspannungsnetze die unterste Ebene des hierarchisch gegliederten Stromnetzes dar. Haushalte werden mit Niederspannung von etwa 230 Volt beliefert.

Offshore-Windenergie

Die Stromerzeugung aus Windenergie auf dem Meer. Strom aus Offshore-Windenergieanlagen soll künftig einen wichtigen Beitrag zur zukünftigen Energie- und Klimapolitik der Bundesrepublik leisten. Die hohen durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten auf dem Meer versprechen enorme Energiepotenziale. Bis Ende 2011 sind in Deutschland drei Offshore-Windparks in Betrieb genommen worden, weitere Projekte sind geplant.

Onshore-Windenergie

Die Windenergienutzung an Land.

OTC-Handel

Die Abkürzung OTC steht für „over the counter“ und beschreibt den direkten Handel zwischen Marktteilnehmern. Bezogen auf den Strommarkt ist also der Handel außerhalb der Strombörse gemeint.

Ökostrom

Unter Ökostrom, der häufig auch einfach „Grüner Strom“ genannt wird, versteht man Strom, der ausschließlich aus regenerativen bzw. erneuerbaren Energiequellen erzeugt wird.

 

Beispiele für Anlagen zur Ökostromerzeugung:

  • Wasserkraftwerke
  • Windparks
  • Solarstromanlagen
  • Biogaskraftwerke

 

Neben den Privatkunden, die durch den Wechsel in die Ökostrom Tarife Ihrem Gewissen folgen und z. B. Ihrer Verantwortung für kommende Generationen nachkommen möchten, setzen aber auch Geschäftskunden auf Ökostrom um damit z. B. ein wohlfahrtsorientiertes, positive Unternehmens-Image zu kommunizieren.

 

In Deutschland gibt es einige Stromanbieter, die sich im Rahmen der steigenden Akzeptanz zur Energiewende und der Bereitschaft für sauberen Strom gegebenenfalls auch einige Cent mehr zu bezahlen, zu 100 % auf Ökostrom spezialisiert haben. Stromanbieter wie die Naturstrom AG, die Lichtblick oder Greenpeace Energy sind z. B. einige Beispiele für diese 100 % Ökostromanbieter. Aber auch Anbieter, die in Ihrem Gesamtenergie Mix neben Ökostrom Energiequellen auch noch auf die „klassischen“ Kraftwerke mit fossilem Energieträger (Kohle, Gas, Öl) oder auf Atomenergie setzen, können Ökostrom anbieten, der zu 100 % aus regenerativen Energiequellen stammt.

 

Beim Ökostrom Vergleich sollte sich ein Kunde im Preisrechner also nicht zwangsläufig nur auf die reinen Ökostromanbieter beschränken. Wichtig sind vielmehr Ökostrom Zertifikate und insbesondere die Ökostrom Gütesiegel, mit denen der Ökostrom deklariert wird. Während dabei Ökostrom Zertifikate aus dem RECS (Renewable Energy Certificates System) heute teilweise sehr kritisch hinterfragt werden und das System 2016 sowieso abgeschafft und durch das EECS-GoO-Systemzu ersetzt werden soll, kann der Kunde sich bei den mit den folgenden Ökostrom-Gütesiegeln ausgezeichneten Stromtarifen darauf verlassen, dass der Strom zu 100 % aus erneuerbaren Energien gewonnen wird und auch der Ausbau regenerativer Energien gefördert wird.

Ökostrom-Gütesiegel

  • TÜV Nord
  • Grüner Strom Label
  • ok-power-Label
  • TÜV Süd

Peakleistung

Die Nennleistung von Photovoltaikanlagen wird in kWp (Kilowattpeak) angegeben. Dabei bezieht sich „peak“ (engl. Höchstwert, Spitze) auf die Leistung, die unter internationalen Standard-Testbedingungen erzielt wird. Dieses Vorgehen dient zur Normierung und zum Vergleich verschiedener Solarmodule. Als Faustregel gilt in unseren Breitengraden ein Stromertrag von 800 bis 1.000 kWh pro kWp installierter Leistung der Anlage und Jahr.

 

 

Photovoltaik

Bei der Photovoltaik wird die von der Sonne im Licht zur Verfügung gestellte Solarenergie mittels Solarzellen direkt in elektrische Energie gewandelt.

 

Das Prinzip der Photovoltaik:

Hierzu nutzt die Photovoltaik zwei physikalische Phänomene:

 

Äußerer photoelektrischer Effekt

Treffen im Licht enthaltene Photonen auf ein Metall, so werden die im Kristallgitter des Metalls enthaltenen Elektronen (negativ geladene Teilchen) durch die zugeführte Energie gelöst und hinterlassen ein positiv geladenes „Loch“.

 

Innerer photoelektrischer Effekt

Damit sich das freie Elektron nun nicht direkt wieder an der Position des Lochs im Gitter festsetzt, sind Solarzellen aus zwei Schichten aufgebaut. Durch Hinzufügen von Fremdatomen wie z. B. Phosphor und Bor wird die Gitterstruktur des Siliziums „gestört“. Während Phosphor in der dünnen, der Sonne zugewandten n-Schicht zu einem Überschuss an Elektronen führt, weist die mit Bor angereicherte auf der Rückseite liegende p-Schicht ein Defizit an Elektronen auf. Hierdurch entsteht in der sog. Überganszone ein elektrisches Feld, das die freigesetzten Elektronen daran hindert sich an der gleichen Stelle festzusetzen. Statt dessen springt das negative Elektron durch die Anziehung der positiven „Löcher“ erst ein wenig näher an der P-Schicht wieder in die Gitterstruktur zurück und hinterlässt an der alten Position ein Loch, das nun wiederum durch ein anderes freigesetztes Elektron gefüllt wird. Die Elektronen wandern somit stetig von der n-Schicht in Richtung p-Schicht und es fließt ein Strom.

 

Historie der Photovoltaik

1954 wurde von Bell Telephone Laboratories in den USA die erste Solarzelle in der heute üblichen Halbleitertechnik entwickelt. Mit einem Wirkungsgrad von gerade mal 6 % war diese Solarzelle noch sehr schwach. Seit 1958 wurden dann Silizium-Solarzellen in der Raumfahrt eingesetzt, die schon einen Wirkungsgrad von 10 % besaßen.

 

Nach der Ölkrise in den 70-er Jahren forschte man auch an Solarzellen zur Anwendung auf der Erde. Mitte der 80-er Jahre wurden die ersten Solaranlagen auf Hausdächern installiert. Richtig in Schwung kam die Photovoltaik in Deutschland ab dem Jahr 2000, als das Erneuerbare-Energien-Gesetz verabschiedet wurde. Heute findet man Solaranlagen sowohl im privaten Bereich, auf Hausdächern, auf Wohnwagendächern oder auch als Solarparks. Insbesondere durch die staatliche Förderung (Einspeisevergütung) hat sich die Photovoltaik, neben der Nutzung von Wind- und Wasserkraft so in den letzten Jahren zu einer der wichtigsten Techniken für die Erzeugung von „Alternativer Energie“ in Deutschland entwickelt.

 

Aufbau einer Photovoltaikanlage

Eine Photovoltaikanlage besteht meist aus mehreren Solarmodulen, einer Verkabelung, welche die einzelnen Module untereinander verknüpft und einem Wechselrichter, der den mit der Anlage erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom wandelt und in das öffentliche Stromnetz einspeist. Die Solarzellen werden als monokristalline, polykristalline und Dünnschicht-Zellen eingesetzt. Sie werden meist aus Silizium hergestellt, seltener auch aus anderen Halbleitermaterialien. Den höchsten Wirkungsgrad haben monokristalline Zellen. Diese sind jedoch teuer und benötigen bei ihrer Herstellung viel Energie. Daher werden sie meist nur für Anlagen verwendet, für die nur eine geringe Fläche zur Verfügung steht. Für Anlagen auf Hausdächern werden hauptsächlich polykristalline Zellen verwendet. Neben diesen mit dem öffentlichen Stromnetz verbundenen Anlagen gibt es aber auch noch sog. Inselanlagen. Sie dienen dazu weit abgelegene Verbraucher, für die ein Anschluss an das Stromnetzt nicht rentabel ist, mit Strom zu versorgen. Diese Systeme bestehen aus einem oder mehreren Solarmodulen und einer zusätzlichen Speicher-Batterie.

 

Da die Einspeisevergütung in den letzten Jahren aber stetig gesenkt wurde und die Förderung mit der letzten Änderung im Jahr 2014 mehr auf den Eigenverbrauch ausgerichtet wurde, bieten seit 2015 immer mehr Hersteller von Photovoltaikanlagen zusätzliche Speicher Batterien an.

 

Ziel der Speicher ist es, den mit der Solaranlage über den Tag gewonnenen Strom solange bereit zu halten, bis dieser am Abend direkt im Haushalt verbraucht wird. Leider sind die Preise für solche Speicher aktuell noch reicht hoch. Neben dem amerikanischen Elektroauto und Batterie Hersteller Tesla finden sich aber immer mehr Anbieter, die in diesen lukrativen Markt einsteigen, so dass der Preis für ein solches Speicher System in den kommenden Jahren wahrscheinlich ebenso fallen wird wie bei den Solarmodulen.

 

Anschaffungskosten und Ertrag einer Photovoltaikanlage

Die Leistung und somit der Ertrag, den eine Photovoltaikanlage im laufenden Betrieb erwirtschaftet, hängt unmittelbar vom Standort, der Ausrichtung nach Süden, dem Winkel, in dem das Sonnenlicht auf die Module trifft und dem Wirkungsgrad der verbauten Solarmodule ab. Damit sich die Kosten für die Anlage zügig amortisieren und die Wirtschaftlichkeit gegeben ist, muss daher schon bei Planung und Installation der Anlage auf diese Parameter geachtet werden. Viele Angebote für Photovoltaikanlagen beinhalten aus diesem Grund eine mittels Photovoltaik Rechner erstellte Prognose zum wahrscheinlichen Ertrag an Solarstrom. An Hand dieser Informationen kann der Interessent sich ein direktes Bild darüber machen.

 

Alternative Nutzung der Sonnenenergie

Neben Photovoltaikanlagen bieten sich für einen Haushalt auch Solaranlagen an, die zum Heizen und zur Warmwasserbereitung benutzt werden. Sie bestehen aus Sonnenkollektoren, durch die eine Flüssigkeit, meist ein Wassergemisch, fließt, einer Pumpe, einem Wärmetauscher und einem Regler, der an einen Temperatursensor angeschlossen ist. Das einfallende Sonnenlicht erwärmt die Flüssigkeit in den Sonnenkollektoren und sobald die eingestellte Temperatur erreicht ist, schaltet der Regler die Pumpe ein, die die Flüssigkeit in den Wärmetauscher pumpt.

Preisgarantie

In Zeiten ständig steigender Strompreise, suchen viele Verbraucher nach Kostensicherheit. Mit einer Preisgarantie sind Verbraucher vor Preiserhöhungen geschützt. Für einen bestimmten Zeitraum wird ein gleichbleibender Strom- oder Gaspreis gewährleistet und Verbraucher sind vor schwankenden Energiepreisen geschützt. Die Garantie gilt für alle Bestandteile des Strom- oder Gaspreises. Sämtliche Steuern, Abgaben, Umlagen, Energiekosten und Netzentgelte sind hier eingeschlossen und der Strompreis wird nicht erhöht. Neben dieser Brutto-Preisgarantie bieten manche Versorger eine sogenannte Netto-Preisgarantie an, die alle Preisbestandteile außer der Mehrwertsteuer abdeckt. In diesem Fall dürfen Anbieter den Strompreis nur dann erhöhen, wenn die Mehrwertsteuer steigt.

Preisfixierung

Eine Preisfixierung gilt im Gegensatz zur Preisgarantie nicht für staatliche Steuern und Abgaben. In der Regel bezieht sich die Fixierung lediglich auf Beschaffungskosten, Vertrieb und Transport (Netzentgelte).

Primärenergie

Verbrauch an primären Energieträgern, die noch keiner Umwandlung unterworfen sind. Ergibt sich aus dem Endenergieverbrauch und den Verlusten, die bei der Erzeugung der Endenergie aus der Primärenergie auftreten. Wird auch als Summe des Energiegehalts der für die inländische Versorgung eingesetzten Energieträger angegeben. Der Primärenergieverbrauch wird in der Regel in Petajoule (PJ), das heißt 1015 Joule, angegeben.

Primärenergieverbrauch

Summe des Energiegehalts der für die inländische Versorgung eingesetzten Energieträger. Der Primärenergieverbrauch wird in der Regel in Petajoule (PJ), das heißt 1015 Joule, angegeben. In Deutschland lag der Primärenergieverbrauch im Jahr 2010 bei 14.057 Petajoule und damit ca. 5 % höher als 2009.

 

 

Primärreserve (auch: Primärregelung, Primärregelenergie oder Primärregelleistung)

Die Primärreserve zählt neben Sekundär- und Minutenreserve zu den drei Arten von Regelleistung, die zur Stabilität der Netzfrequenz dient. Bei der Regelenergieleistung wird nach der Aktivierungs- und Änderungsgeschwindigkeit zur Strombereitstellung bzw. -verbrauch unterschieden. Die Primärreserve ist vorgehaltene Leistung, die innerhalb von 30 Sekunden und mindestens 15 Minuten lang verfügbar sein muss, um zum Beispiel bei ungeplanten Kraftwerksausfällen einzuspringen und Stromausfall zu verhindern. Die Bereitstellung von Primärreserveleistung wird über das Verbundnetz der zentraleuropäischen Übertragungsnetzbetreiber (ENTSO-E: European Network of Transmission System Operators for Electricity) gesichert und automatisch aus regelfähigen Kraftwerken innerhalb des Verbundnetzes abgerufen. Bei allen Regelenergiearten gibt es positive und negative Reserveleistung, positiv bedeutet die Erhöhung der Einspeisung, negativ die Absenkung der eingespeisten Energie.

Produktionskapazität

Umfang, in dem Unternehmen ein Produkt erzeugen können. Für die Produktionskapazität sind verschiedene Produktionsfaktoren wichtig. Dazu zählen Arbeitskräfte, Maschinen, das vorhandene Kapital und die Versorgung mit Rohstoffen. Die Erneuerbare Energien-Industrie in Deutschland hat ihre Produktionskapazitäten in den letzten Jahren rasant ausgebaut. Beispiele: Die Holzpelletproduktionskapazität stieg von knapp 300.000 Tonnen im Jahr 2005 auf etwa 1 Million Tonnen im Jahr 2007. Die Biodieselproduktionskapazitäten betrugen Ende 2007 rund 4,4 Millionen Tonnen, 2006 waren es noch 3,6 Millionen Tonnen. Im Bereich Solarstromtechnik haben sich die Produktionskapazitäten zwischen 2000 und 2007 verzehnfacht.

Prognose

Vorhersage zukünftiger Entwicklungen auf Basis aktueller Fakten. Allseits bekannt sind Wetterprognosen. Prognosen sind mit bestimmten Eintrittswahrscheinlichkeiten verbunden. Mit der wachsenden Stromeinspeisung von Dargebots abhängigen Erzeugern (vor allem Wind- und Solarenergie) nimmt die Bedeutung von sowohl kurzfristigen als auch langfristigen Prognosen zu. Für den sicheren Netzbetrieb und eine effiziente Kraftwerkseinsatzplanung sind möglichst genaue Vorhersagen über die Einspeiseleistung aus Wind- und Solarstrom entscheidend. Die Zuverlässigkeit von Windleistungsvorhersagen und Solarprognosen wirkt sich auf den Bedarf an Regelenergie aus, die für die Netzstabilität bereitgestellt werden muss. Längerfristige Prognosen zum Beispiel zum künftigen Ausbau der Erneuerbaren Energien und dem zu erwartenden Energiebedarf sind wichtig für entsprechende energiewirtschaftliche Weichenstellungen und die Investitionsplanungen von Kraftwerks- und Netzbetreibern. Dabei sind Prognosen abzugrenzen von Szenarien, die unter bestimmten Rahmenbedingungen mögliche Entwicklungen skizzieren.

Pumpspeicherkraftwerk

Kraftwerk zur Speicherung von Energie, die bei Bedarf in Strom umgewandelt werden kann. Stromüberschüsse werden in einem Pumpspeicherkraftwerk dazu genutzt, Wasser auf ein höher gelegenes Niveau zu pumpen und dadurch die Lageenergie des Wassers zu erhöhen. Wird das Wasser aus dem Speicher abgelassen, treibt es über eine Turbine einen Generator an und Strom wird erzeugt. Bislang wird meistens nachts nicht benötigter Strom aus Grundlastkraftwerken (Braunkohle, Kernenergie) genutzt, um das Wasser hoch zu pumpen und tagsüber in Spitzenlastzeiten daraus wieder Strom zu gewinnen. Zudem stellen Pumpspeicherkraftwerke wichtige Systemdienstleistungen bereit. Beim weiteren Ausbau Erneuerbarer Energien werden Pumpspeicherkraftwerke eine wichtige Rolle spielen, um das fluktuierende Stromangebot aus Wind- und Sonnenenergie auszugleichen.

 

Deutschland verfügte 2010 über eine installierte Pumpspeicherleistung von circa 7 Gigawatt und einer gesamten Speicherkapazität von circa 0,04 TWh. Die Wirkungsgrade der Anlagen liegen bei ca. 70 bis 80 %.

 

Das Pumpspeicherkraftwerk Goldisthal ist das größte in Deutschland und befindet sich in Thüringen. Es wurde 2003 in Betrieb genommen und hat eine Gesamtnennleistung von 1.060 Megawatt. Das Kraftwerk kann acht Stunden volle Leistung liefern. Weitere Pumpspeicherkraftwerke sind geplant, u.a. das Pumpspeicherkraftwerk Atdorf im Hotzenwald (Schluchseewerke AG). Es wird bei planmäßiger Fertigstellung im Jahr 2018 mit 1.400 MW maximaler Leistung das größte in Europa sein.

Regelenergie

Energie, die für den kurzfristigen Ausgleich von Schwankungen in Erzeugung und Verbrauch von Strom bereitgehalten wird, damit zu jedem Zeitpunkt exakt so viel Strom ins Netz eingespeist, wie verbraucht wird. Regelenergie wird an den Regelenergiemärkten der Strombörse gehandelt. Dabei unterscheidet der Markt positive und negative Regelenergie, je nachdem, ob es einen Mangel bzw. Überschuss an Leistung gibt im Vergleich zur prognostizierten Stromversorgung. Bei Bedarf an positiver Regelenergie wird kurzfristig zusätzliche Kraftwerksleistung zur Verfügung gestellt. Als Regelkraftwerke werden Dampfturbinen-, Speicherwasser-, Pumpspeicher- und Gasturbinenkraftwerke eingesetzt, die entweder im Teillastbetrieb operieren oder im Bedarfsfall gestartet werden. Negative Regelenergie ist nötig, wenn überschüssiger Strom vorhanden ist. Das kommt vor, wenn die Stromnachfrage unerwartet gering ausfällt oder die Sonneneinstrahlung oder das Windaufkommen höher ausfällt als prognostiziert. Negative Regelenergie kann aus Anlagen mit großer elektrischer Leistung bestehen, die als zusätzliche Verbraucher zugeschaltet werden, um den Überschussstrom aufzufangen (z. B. Pumpspeicherkraftwerke oder andere Stromspeicher). Prinzipiell ist auch eine Bereitstellung negativer Regelenergieleistung zum Beispiel durch das Abschalten von Windparks möglich. Die verschiedenen Arten der Regelenergie (Primär-, Sekundär-, Tertiärreglung) werden hinsichtlich der Aktivierungs- und Änderungsgeschwindigkeit zur Strombereitstellung bzw. zum Stromverbrauch unterschieden.

Regelenergieleistung (auch Regelleistung)

Vorgehaltene Leistung einer Stromerzeugungsanlage zur Bereitstellung von Regelenergie.

Regelenergiemarkt

Ein Teilmarkt des Strommarktes, an dem Regelenergie gehandelt wird. Mit der Zunahme an fluktuierenden Stromeinspeisern im Zuge des Ausbaus der Erneuerbaren Energien ist ein erhöhter Regelleistungsbedarf verbunden. Damit gewinnt der Markt für Regelenergie an Bedeutung. Mit den Ende 2011 geänderten Rahmenbedingungen will die Bundesnetzagentur den Regelenergiemarkt für neue Anbieter, weitere flexible Lastpotenziale und neue Technologien erschließen, unter anderem um den Wettbewerb auf dem Strommarkt zu fördern.

Ressourcen

Vorräte materieller und ideeller Art, die in der Regel nur im begrenzten Umfang vorhanden sind. Natürliche Ressourcen werden als Naturgüter bezeichnet (Quelle: BMU).

Reststoffe

Reststoffe werden, im Gegensatz zu Energiepflanzen, nicht eigens für die energetische Nutzung angebaut, sondern sind bei einer anderen, vorherigen Nutzung von Biomasse angefallen. Was auf den ersten Blick als überflüssiger Abfall erscheint, ist aber ein wertvoller Reststoff, der auch energetisch genutzt werden kann. Für Bioenergie werden biogene Reststoffe wie Erntereste, Biomüll, Stroh sowie tierische Exkremente (z. B. Gülle, Mist) genutzt.

Sekundärreserve (auch: Sekundärregelenergie, Sekundärreserveleistung oder Tertiärleistung)

Die Sekundärreserve zählt neben Minuten- und Primärreserve zu den drei Arten von Regelleistung, die zur Stabilität der Netzfrequenz dient. Damit ist die Bereitstellung von Stromerzeugungsleistung gemeint, die innerhalb von 30 Sekunden vollständig aktivierbar bzw. deaktivierbar ist. Im Unterschied zur Primärreserve, wird die Sekundärreserve nicht durch das europäische Verbundnetz, sondern vom jeweiligen nationalen Übertragungsnetzbetreiber bereitgestellt. Dabei müssen sich die nationalen Übertragungsnetzbetreiber allerdings austauschen, um ein ineffizientes „Gegeneinanderregeln“ zu vermeiden. Ebenso wie bei der Primärreserve wird Sekundärreserveleistung vom Übertragungsnetzbetreiber automatisch aus regelfähigen Kraftwerken abgerufen und es gibt positive und negative Sekundärreserve.

Smart Grids / Intelligente Netze

Der Begriff „Smart Grids“ steht als Oberbegriff für eine geschickte und effiziente Verknüpfung von Stromerzeugung, Stromtransport und Lastmanagement mit Hilfe moderner Kommunikations- und Informationstechnologie. Der Einsatz von digitaler Technologie soll künftig eine „intelligente“, automatisierte Netzbetriebsführung ermöglichen und dabei immer höhere Anteile erneuerbarer und dezentraler Erzeugungstechnologien sicher und effizient in das Versorgungssystem integrieren. Ein Teil dieser modernen Netzbetriebsführung sind neue digitale, „intelligente“ Stromzähler (Smart Meter). Sie sollen dem Stromverbraucher wesentlich mehr Informationen bieten als die herkömmlichen Stromzähler und ihn damit zu einem verantwortlichen Akteur im Stromversorgungssystem machen.

Smart Metering / Intelligente Stromzähler

Seit Januar 2010 ist in Deutschland nach dem Energiewirtschaftsgesetz bei Neubauten und Grundsanierungen der Einbau von digitalen Stromzählern Pflicht. Diese erfassen im Vergleich zu den herkömmlichen Stromzählern nicht nur die Verbrauchsmenge, sondern den genauen Zeitpunkt des Verbrauchs, also den Lastverlauf und bieten dem Kunden damit zusätzliche Informationen. Je nach Modell übermittelt der Stromzähler die Daten direkt an den Stromversorger, kann Verbrauchs- und Kostenprognosen abgeben und visualisieren. Diese verschiedenen Prozesse werden als „Smart Metering“ bezeichnet. Ziel ist es, durch die Anzeige des tatsächlichen, momentanen Energieverbrauchs Effizienzpotenziale zu erschließen.

Künftig sind Smart Meter ein Bestandteil intelligenter Netze, in denen viele Akteure des Energiesystems von der Erzeugung über den Transport, die Speicherung und die Verteilung bis hin zum Verbrauch kommunikativ vernetzt sind und intelligent gesteuert werden. Anreize zur Steuerung des Stromverbrauchs sollen dann helfen, Verbrauchsspitzen zu vermeiden, den Verbrauch generell bei knappem Stromangebot zu reduzieren und in Zeiten hoher Stromeinspeisung aus Wind- und Solarenergie zu verlagern. Voraussetzung dafür sind variable Tarife, die von der jeweiligen Nachfrage und Netzauslastung abhängen. Verbunden mit Prognosen über das Stromangebot in den nächsten Stunden signalisieren intelligente Stromzähler den Verbrauchern, wann es gerade günstig oder ungünstig ist, Geräte einzuschalten. Die Kunden können durch lastabhängige Tarife Kosten sparen und im Stromversorgungssystem wird die vorhandene Kraftwerksinfrastruktur besser ausgenutzt sowie Investitionen für Spitzenlastkraftwerke vermieden. Diese Funktionen sind allerdings noch kein Standard, sondern beschränken sich bisher auf Pilotprojekte zu Smart Metering und Smart Grids. Zum Beispiel werden im Rahmen des seit 2008 laufenden Programms „E-Energy“ Smart Meter in etwa 7.000 Haushalten und Unternehmen in sechs Modellregionen von Cuxhaven bis zum Schwarzwald dem Alltagstest unterzogen und wissenschaftlich begleitet.

Solarthermie

Nutzung der Sonnenenergie zur Erzeugung von Wärme. Eine typische Nutzungsmöglichkeit der Solarthermie sind Sonnenkollektoren. Sie dienen der Warmwasserversorgung und je nach Dimensionierung auch der Raumheizung. Solarenergie kann auch zur Raumkühlung genutzt werden: Bei der solaren Kühlung wird die Solarthermie an Stelle von elektrischem Strom als Antriebsenergie für Kältemaschinen, wie etwa eine Klimaanlage, genutzt. In den Sonnengürteln der Erde können solarthermische Kraftwerke Strom erzeugen. Hier erhitzt das über Spiegel konzentrierte Sonnenlicht Wasser oder andere Wärmeträger, um Dampf zu erzeugen und damit Dampfturbinen anzutreiben.

Spitzenlast (Peakload)

Auf dem Strommarkt werden Grundlast (Baseload) und Spitzenlast (Peakload) unterschieden. Der Handel spiegelt hier das Verbrauchsverhalten. Der Handel von Baseload-Blöcken bedeutet eine über 24 Stunden konstante Stromlieferung zur Abdeckung der Grundlast, Peakload betrifft die Stromlieferung über 12 Stunden zwischen 8 und 20 Uhr. Darüber hinaus gibt es noch Einzelstundenkontrakte, um den tatsächlichen Lastverlauf genauer abzubilden.

Energietechnisch bedeutet Spitzenlast eine besonders hohe Energienachfrage, die nur an wenigen Tagen im Jahr oder an wenigen Stunden am Tag auftritt. Bei der Stromversorgung werden diese Spitzen in der Lastkurve durch Spitzenlastkraftwerke (Erdgas oder Pumpspeicher) abgedeckt. Sie sind schnell regelbar und zeichnen sich durch höhere Stromgestehungskosten aus als Grundlastkraftwerke.

Spotmarkt

Am Spotmarkt der Strombörse wird kurzfristig Strom gehandelt. Dabei kann je nach Fristigkeit unterschieden werden zwischen dem Handel für den Folgetag (Day-Ahead) und dem untertäglichen Handel (Intraday). Der Handel von Strom auf dem Spotmarkt ergänzt den Terminmarkt, wo langfristige Geschäfte getätigt werden. Auf dem Spotmarkt fließen kurzfristigere und damit genauere Prognosen zur Stromnachfrage und Stromangebot ein, um zu jedem Zeitpunkt Stromerzeugung und Nachfrage in Einklang zu bringen.

Standardlastprofil

Bei Stromkunden ohne registrierende Leistungsmessung werden vom Energieversorger Standardlastprofile (SLP) eingesetzt um den Lastgang zu prognostizieren (Strom- oder Gas). In der Regel werden Standardlastprofile für Stromabnahmestellen mit einem voraussichtlichen Jahresverbrauch unter 100.000 kWh angewendet. Bei Gasabnahmestellen werden Standardlastprofile bei einem voraussichtlichen Jahresverbrauch unter 1.500.000 kWh und einer maximalen stündlichen Leistung von 500 kW angewendet. In der Praxis werden hierfür häufig die Standardlastprofile des bdew verwendet, bei denen nach Kundengruppen mit ähnlichem Abnahmeverhalten unterschieden wird.

Steuern und Abgaben

Der Strompreis setzt sich aus verschiedenen Komponenten zusammen. Ein großer Teil der Stromkosten besteht aus gesetzlichen Steuern und Abgaben. Neben der Mehrwertsteuer (MwSt.) gibt es den Zuschlag gemäß Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG), Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz (KWKG), die Stromsteuer und die Konzessionsabgabe. Die Steuern und Abgaben werden zwar vom Lieferanten eingefordert, aber zur Gänze abgeführt. In den Erdgaskosten sind ebenfalls gesetzliche Steuern und Abgaben enthalten: Erdgassteuer, Konzessionsabgabe und Mehrwertsteuer. Aktuell machen Steuern, Abgaben und Umlagen circa 54 % des Strompreises aus.

Strombörse

Als im Jahr 1998 der deutsche Strommarkt liberalisiert wurde, bildeten sich dadurch neue Handelsformen auf dem Energiesektor. Seitdem gewinnen Strombörsen immer mehr an Bedeutung. Obwohl nur ein geringer Teil der benötigten Stroms in Europa tatsächlich an der Börse gehandelt werden, ist dieser Börsenpreis der ausschlaggebende Faktor für den Strompreis am gesamten Markt.

Wie funktioniert eine Strombörse?

Strom kann im Unterschied zu anderen Energieformen nicht gespeichert werden und muss sofort verbraucht werden. Werden zu große Mengen an Strom erzeugt, wird der Überschuss am Markt angeboten. Wird zu wenig Strom produziert, muss von den Energieversorgern zugekauft werden, damit keine Lieferengpässe entstehen. An den Strombörsen werden die Preise aufgrund von Angebot und Nachfrage festgelegt. Um den Handel mit Energien zu vereinfachen, wurden inzwischen standardisierte Produktpakete entwickelt.

Die großen Energieriesen wie RWE, E.ON, Vattenfall oder EnBW arbeiten eng mit den Strombörsen zusammen. Viele Konzerne haben Tochtergesellschaften, die sich um den Stromankauf kümmern. Auch städtische und kommunale Versorger handeln mitunter direkt an der Börse, um sich Preisvorteile zu verschaffen. Lieferverträge werden häufig über einen langen Zeitraum hin abgeschlossen. In diesen Verträgen werden Abnahmemenge, Lieferzeitpunkt und auch der Strompreis festgelegt, wodurch die Unternehmen langfristig planen können.

Inzwischen werden aber auch häufiger kurzfristige Lieferverträge geschlossen. Dies dient den Versorgern vor allem dazu, flexibel auf Preisschwankungen reagieren zu können und günstiger einzukaufen.

Es ist allerdings kritisch anzumerken, dass die großen Energieversorger nicht nur als Käufer, sondern auch als Verkäufer an der Börse auftreten. Die wichtigen deutschen Kraftwerke gehören meistens den großen Energiekonzernen. RWE und EnBW verfügen gemeinsam über circa 40 % der Kapazitäten. Diese beherrschende Marktstellung sorgt für einen nicht zu unterschätzenden Einfluss. Auch werden rund 80 % des Stroms am freien Markt gehandelt. Offiziell orientiert sich der Preis zwar an den Vorgaben der Börse, aber es ist nicht immer kontrollierbar, ob dies auch geschieht.

Der Handelsplatz für Strom in Deutschland!

Der bedeutendste Handelsplatz für Strom in Deutschland ist die European Energy Exchange (EEX) in Leipzig.

Im Jahr 2002 gegründet, hat sich die EEX in Leipzig durch stetiges Wachstum und Kooperationen zu einer der größten Börsen innerhalb Europas entwickelt. Im Jahr 2008 erfolgte ein Zusammenschluss mit der Energiebörse Powernext SA aus Frankreich zur heutigen EPEX SPOT SE. Erst im April 2015 gaben dann die EPEX SPOT und die APX Group, welche die Stromspotmärkte in den Niederlanden, Belgien und dem Vereinigten Königreich betreibt, bekannt, ihre Unternehmen zu integrieren. 100 %iger Eigner der APX-Gruppe ist seitdem die EPEX SPOT.

Darüber hinaus hat die EEX im Jahr 2015 zahlreiche neue Märkte erschlossen und z. B. den Handel mit Optionen für den spanischen, italienischen, französischen und nordischen Strommarkt gestartet. Der europäische Spotmarkt bzw. Terminmarkt für Strom wächst also immer weiter zusammen. Neben dem Strom, für den am Terminmarkt z. B. Futures und Optionen auf den Phelix Index gehandelt werden, werden an der EEX aber auch weitere Energie Produkte wie Gas, Kohle und Öl sowie Emissionsberechtigungen und Herkunftsnachweise bis hin zu Agrarprodukten wie Milch, Fleisch, Kartoffeln oder Düngemittel, Metalle und Eisenerz gehandelt.

Stromlieferungsvertrag

Ein Stromlieferungsvertrag ist eine Vereinbarung zwischen Endverbraucher und Stromlieferant. In dem Vertrag sind Preise, Konditionen und Geschäftsbedingungen geregelt.

Strompreise

Strompreise werden in Deutschland zwar mit der Einheit Kilowattstunde (kWh) für Energie berechnet und von den Stromanbietern einfach als Strompreis in Ct/kWh ausgewiesen, ein genauer Blick auf die Stromrechnung zeigt aber schnell, dass dieser Strompreis längst nicht nur ein Produkt aus Tarif und Mehrwertsteuer ist, sondern sich aus vielen verschiedenen Komponenten zusammensetzt.

Die drei Strompreis-Hauptbestandteile

Der Strompreis setzt sich aus drei Hauptbestandteilen zusammen:

Preis für Energieerzeugung, Beschaffung und Lieferung (30 %)

Preis für die Netznutzung (das Netznutzungsentgelt, Netzentgelt) (20 %)

Diverse Abgaben, Umlagen und Steuern (50 %)

Energieerzeugung, Beschaffung und Lieferung

Etwa 30 % des Strompreises entfallen auf Erzeugung, Beschaffung und Lieferung.
Dieser Bestandteil wird zum größten Teil an den Strombörsen bestimmt. An den Strombörsen kaufen und verkaufen Energieerzeuger und Energieversorger zeitlich abgegrenzte Mengen an Strom. Häufig sind Energieerzeuger auch Stromanbieter, nicht jeder Stromanbieter muss aber auch gleichzeitig ein Energieerzeuger sein.

Netznutzung

Die Netznutzung trägt ca. 20 % zum Strompreis bei. Das Netznutzungsentgelt ist ein gesetzlich reguliertes Entgelt, das von Stromnetzbetreibern für die Durchleitung von Strom durch ihre Netze zu den Verbrauchern erhoben wird. Es enthält unter anderem die Kosten für den Aufbau, den Betrieb und die Instandhaltung der Netze.

 

Abgaben, Umlagen und Steuern

Die Hälfte des Gesamtpreises für die Verbraucher entfallen auf 7 verschiedene Abgaben, Umlagen und Steuern.

EEG -Umlage

Die EEG-Umlage trägt den größten Anteil zum Strompreis bei. Die Umlage soll die Energieerzeugung aus erneuerbaren Energien fördern. Ökostrom wird den Produzenten zu gesetzlich festgeschriebenen Preisen abgenommen. Diese liegen über den Markttarifen. Die Differenz wird über die EEG-Umlage von den Verbrauchern bezahlt.

Mehrwertsteuer

Auf die Stromlieferung und auf alle Umlagen und Abgaben wird eine Umsatzsteuer erhoben.

Stromsteuer (auch Öko-Steuer genannt)

Die Stromsteuer sollte ursprünglich klimapolitische Ziele fördern. Tatsächlich fließen die Einnahmen aber fast ausschließlich in die Rentenkasse.

Konzessionsabgabe

Die Konzessionsabgabe wird an die Gemeinden gezahlt. Sie ist ein Entgelt für die Einräumung von Wegerechten für z. B. Bau und Betrieb von Stromleitungen.

KWK-Umlage

Die Stromerzeugung aus Anlagen mit Kraft-Wärme-Kopplung soll mit dieser Umlage gefördert werden.

  • 19 Umlage

Diese Umlage ist im Jahr 2012 zum Ausgleich für Netzentgeltbefreiungen stromintensiver Unternehmen eingeführt worden.

 

Offshore-Haftungsumlage

Die Offshore-Umlage ist seit 2013 Teil des Strompreises. Damit wird ein Großteil der Schadensersatzforderungen der Stromkonzerne, die durch den verspäteten Anschluss der Offshore-Windparks aufkamen, auf die privaten Verbraucher umgelegt.

Die zukünftige Entwicklung der Strompreise

Wenn wir die Strompreise im letzten Jahrzehnt vergleichen, zeigt sich, dass der Strompreis im direkten Vergleich um fast zwei Drittel gestiegen ist. Im Schnitt finden jedes Jahr Erhöhungen um ca. 4,8 % statt. Ein Ende dieser Aufwärtsentwicklung ist für die Stromtarife langfristig nicht in Sicht. Im Hinblick auf die Energiewende und die zukünftigen Kosten dieses Jahrhundertprojekts sehen wir in den meisten Prognosen auch weiterhin Strompreiserhöhungen auf uns zukommen.

Umso mehr empfiehlt es sich, den eigenen Stromverbrauch durch günstige, geeignete Einsparmaßnahmen so gering wie möglich zu halten und die Strompreise und die Tarife der verschiedenen Stromanbieter durch kostenlose Stromrechner auf Online Portalen mittels Stromvergleich zu prüfen um gegebenenfalls zu einem neuen, günstigen Anbieter zu wechseln.

Stromwandler

Einen Stromwandler benötigt man für die Messung großer Wechselströme. Ist der Leistungsbezug an einer Abnahmestelle größer als 50 kW, so ist für die Strommessung der Einbau eines Stromwandlersatzes technisch notwendig. Der Stromwandler übernimmt sowohl die Wandlung als auch die Messung der elektrischen Ströme.

Terminmarkt

Für den Handel von Strommengen, die langfristig bis zu einige Jahre im Voraus an der Strombörse gehandelt werden, dient der Terminmarkt. Ziel ist es, eine sichere Grundversorgung zu garantieren bzw. sich gegenüber künftigen Preisrisiken abzusichern. Der sogenannte Terminhandel macht den weitaus größten Teil der gehandelten Strommengen aus.

Transformator

Transformatoren werden zur Umwandlung von elektrischer Spannung, Ströme und Widerstände eingesetzt. Die Spannung muss zwischen Höchst- Hoch-, Mittel- und Niederspannungsnetzen auf das jeweils nachgeschaltete Netz geregelt werden. Ein Transformator kann die Spannung erhöhen oder verringern.

Treibhausgas

Gasförmiger Stoff natürlichen oder anthropogenen Ursprungs, der einen Treibhauseffekt bewirkt, d. h. Wärmestrahlung in der Erdatmosphäre hält, die sonst in den Weltraum abstrahlen würde. Hauptursache für den vom Menschen verursachten Treibhauseffekt, der zum Klimawandel führt, ist der Ausstoß der Treibhausgase Kohlendioxid (CO2) und Methan (CH4).

Übertragungsnetz (auch: Transportnetz)

Das Stromübertragungsnetz dient dem überregionalen Ferntransport von Strom. Um die Übertragungsverluste möglichst zu minimieren, wird dazu Höchstspannung gewählt. Üblicherweise kommen dabei die Spannungsebenen von 220 und 380 Kilovolt zur Anwendung. Über Umspannwerke (Transformatoren) ist das Übertragungsnetz mit den regionalen Verteilnetzen verbunden.

Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB)

Betreiber der Höchstspannungsnetze, die den Strom über große Entfernungen transportieren. Ihnen kommt die Aufgabe zu, die Übertragungsnetze zu warten und instand zu halten sowie Stromerzeugern, -händlern und -lieferanten Zugang zu den Netzen zu gewähren. Außerdem gleichen die Übertragungsnetzbetreiber Netzschwankungen aus, indem sie Regelenergie bereitstellen. Sie sind dem Gesetz nach die Systemverantwortlichen, das heißt für die Versorgungssicherheit zuständig.

Versorgungssicherheit

Im Bereich der Stromversorgung gilt die Versorgungssicherheit als gegeben, wenn Verbraucher ihren Bedarf an elektrischer Energie dauerhaft und nachhaltig decken können. Der Begriff umfasst alle Stufen der Wertschöpfungskette der Elektrizitätsversorgung, darunter die Bereitstellung von Primärenergieträgern, die Erzeugung oder Beschaffung von elektrischer Energie, die Übertragung und Verteilung über Netze und Anlagen sowie Handel und Vertrieb. Besondere Bedeutung haben die Transportnetze wegen ihrer Verantwortung für das Gesamtsystem der Stromversorgung.

 

Auch die Zuverlässigkeit der Versorgung, das heißt Störungs- und Unterbrechungsfreiheit gilt als Bestandteil der Versorgungssicherheit. Bezogen auf die Energieversorgung allgemein wird der Begriff Versorgungssicherheit auch im Hinblick auf die Zuverlässigkeit von Energieimporten angewendet. Da Deutschland und Europa stark von Öl-, Gas-, Kohle- und Uranimporten abhängig sind, spielt die Frage nach der Zuverlässigkeit der Lieferungen eine wichtige Rolle.

Verteilnetz / Verteilernetz

Umfasst Nieder-, Mittel- und Hochspannungsnetze. Sie sorgen dafür, dass der Strom regional verteilt wird. Haushalte bis mittelgroße Abnehmer sind an das Verteilnetz angeschlossen, das über Umspannwerke (Transformatoren) mit dem Übertragungsnetz (Höchstspannung) verbunden ist.

Verteilnetzbetreiber

Sind für den Stromtransport im Verteilnetz und damit die lokalen Stromnetze zuständig. Zu den Aufgaben der Verteilnetzbetreiber gehört neben Wartung und Instandhaltung der Netze und dem Betrieb der Messstellen auch die Gewährung des Netzzugangs für Stromhändler und -lieferanten, wie zum Beispiel Betreibern von kleineren EEG-Anlagen. Etwa 900 Verteilnetzbetreiber gab es im Jahr 2010 deutschlandweit.

Wärmepumpe

Eine Wärmepumpe hebt die natürliche Wärme in ihrer Umgebung (z. B. aus dem Erdreich, Grundwasser oder aus der Luft) auf ein höheres Temperaturniveau. Sie nutzt dazu den Effekt, dass sich Gase unter Druck erwärmen (wie z. B. bei einer Fahrrad-Luftpumpe).

Wärmetauscher

Apparatur, die Wärme bzw. thermische Energie von einem Stoffstrom auf einen anderen überträgt. Wärmetauscher werden unter anderem bei der hydrothermalen Stromerzeugung oder der Solarthermie eingesetzt.

Wasserkraft

Wasserenergie nimmt im Energiemix der Zukunft eine sehr wichtige Rolle ein. Wasser aus der Natur ist rund um die Uhr verfügbar, verbraucht keine fossilen Ressourcen, verursacht keine klimaschädlichen Gase, Strahlungen, Rückbau- oder Spätfolgekosten.

 

Historie und aktuelle Situation

Bereits im Mittelalter wurden Wassermühlen in Handwerk und Landwirtschaft, später auch für die wachsende Industrie zur Energiegewinnung bzw. Energienutzung eingesetzt. Insbesondere seit dem Ende des 18. Jahrhunderts wurde die Stromerzeugung mittels Wasserkraft interessant. Heutzutage nutzt ein konventionelles Wasserkraftwerk die Bewegungsenergie des natürlichen Wasserkreislaufs um mit Hilfe einer Turbine über einen Generator Strom zu produzieren. Der Wirkungsgrad in solch einem Kraftwerk beträgt über 90 %. Dabei ist die Energieausbeute von der Wassermenge und der Fallhöhe des Wassers vor den Turbinen abhängig. Um die Idee der Gezeitenkraftwerke oder Wellenkraftwerke voranzutreiben, steht heutzutage außerdem die Meeresenergie im Fokus der Forschungs- und Entwicklungsabteilungen. Kraftwerke wie z. B. das Gezeitenkraftwerk in Rance / Frankreich sind bereits in Betrieb und zukünftig ist der Bau weiterer Gezeitenkraftwerke, die völlig unsichtbar auf dem Meeresgrund arbeiten, in Planung. Der französische Stromproduzent Électricité de France (EDF) schätzt, dass man bei Nutzung des vollen Potentials auf diese Weise in Frankreich mindestens drei Atomkraftwerke ersetzen kann.

 

In Deutschland spielt im Zusammenhang mit witterungsabhängigen Energieformen wie Sonnen- und Windenergie die Energiespeicherung mit Hilfe von Wasserkraftwerken eine zunehmend größere Rolle. Viele Wasserkraftwerke können nicht nur Strom produzieren, sondern als sog. Speicherkraftwerk auch Strom aus anderen erneuerbaren Energien zwischenspeichern. Man unterscheidet generell zwischen Laufwasserkraftwerken, Speicherkraftwerken und Pumpspeicherkraftwerken, die sich in Deutschland vornehmlich in den Ländern Bayern, Baden-Württemberg, Hessen, Thüringen und Rheinland-Pfalz verteilen. Aus Sicht der Wasserkraftbranche ist ein Ausbau in Höhe von etwa 2.000 Megawatt (MW) denkbar, wobei die geografischen Möglichkeiten zur Speicherung der Energie nahezu erschöpft sind. Zurzeit gibt es ca. 7.600 Anlagen. Davon decken 400 Anlagen den Hauptstrombedarf jenseits von 1 MW.

 

Die Art der Förderung ist in Deutschland über das Erneuerbare-Energien-Gesetz geregelt, das auch für andere Länder eine Vorbildfunktion besitzt. Bis 2010 hatte die Wasserkraft einen Anteil am globalen Stromverbrauch in Höhe von 17 %. Nicht weniger als 970.000 MW installierter Leistung und 3.400 Terawattstunden (TW) Strom bis Ende 2011 unterstreichen die internationale Akzeptanz in Bezug auf Verfügbarkeit, Versorgungssicherheit, Energiespeicherung sowie Netzstabilität. Gefragt ist Know-how aus Deutschland, das in etwa der Hälfte aller weltweit installierten Wasserkraftanlagen eingeflossen ist. Mit einem sensiblen Blick auf den Landschafts- und Gewässerschutz wird über die Modernisierung und Reaktivierung still gelegter Anlagen nachgedacht. Die Ukraine, Brasilien und Indien planen größere Anlagen, Norwegen ist bereits zu 99 % mit Wasserkraft versorgt und in China entsteht der weltweit größte „Drei-Schluchten-Staudamm“. Sieht man zusätzlich den Energiebedarf in den Schwellenländern, so leistet diese Energieform auf der ganzen Welt einen wichtigen Beitrag zum Schutz der Lebensgrundlagen und zum klimafreundlichen Gelingen der Energiewende.

Windkraft

Klassische Energieformen wie Öl oder Kohle gehen zu Neige oder werfen umweltbezogene Probleme auf. Windenergie ist hier eine Alternative: Sie gehört zu den erneuerbare Energien, bei deren Erzeugung weder endliche Ressourcen verbraucht noch Schadstoffe freigesetzt werden.

 

Wind erzeugt Strom, indem mithilfe von Windkraftanlagen die Bewegungsenergie des Windes genutzt wird. Diese Anlagen werden durch den Wind in rotierende Bewegungen versetzt, treiben damit die Generatoren an, die wiederum den Strom erzeugen. Somit lässt sich durch die Windkraft Strom aus einer Quelle gewinnen, die stets und in unendlicher Menge vorhanden ist: Wind weht immer auf der Erde und kann nicht eines Tages erschöpft sein. Aus diesem Grund wächst die Bedeutung der Windkraft im Energiemix mehr und mehr.

 

Die Anlagen für Windenergie basieren auf dem Prinzip der Rotorblätter, die sich auf einem Mast befinden – immer dort, wo erfahrungsgemäß viel Wind vorhanden ist. Zur Anlage gehört ferner eine Einheit mit Generator, das sogenannte Generatorenhaus, das sich ebenfalls auf dem Mast befindet. Die Größe und Höhe der Anlagen hängt vom Standort und der Windmenge ab. Während in einer flachen Landschaft wie der Nordseeküste die Windräder häufig vorkommen, aber nicht überdurchschnittlich hoch sind, werden in hügeligeren Landstrichen, zum Beispiel in den Ausläufern der Mittelgebirge, höhere Anlagen installiert, da dort der Wind nicht unmittelbar am Boden weht.

 

Windräder

Neben den Anlagen an windreichen (Küsten-)Regionen, die häufig die Gestalt ganzer Windparks annehmen, spielen in zunehmendem Maße Windkraftanlagen im Meer eine wichtige Rolle. Auf Deutschland bezogen, sind in den letzten Jahren in Nord- und Ostsee verschiedene Offshore-Windparks entstanden, die den beständigen Seewind einfangen. Dazu kommt eine Entwicklung, die sich gerade im Wachstum befindet: private kleine Windräder für einzelne Gebäude. So installieren beispielsweise Hausbesitzer oder Landwirte eigene Anlagen. Dies ist besonders dort interessant, wo Nachbarn nicht gestört werden können.

Wirkarbeit

Wirkarbeit ist die für die Erzeugung von Licht, Kraft und Wärme verbrauchte Energiemenge. Bei der Stromlieferung wird sie vom Zähler in Kilowattstunden (kWh) gemessen. Dabei ist eine getrennte Erfassung nach HT (während der Hochtarifzeit) und NT (während der Niedrigtarifzeit) möglich. Bei der Gaslieferung misst der Zähler die gelieferte Gasmenge zunächst in Kubikmetern (m³). Die Angabe der Wirkarbeit in Kilowattstunden erfolgt hier auf der Basis einer Umrechnung von Erdgas in kWh.

Wirkungsgrad

Verhältnis von Energieeinsatz und erhaltener Leistung (z. B. Strom oder Wärme). Der Gesamtwirkungsgrad von Anlagen zur Stromproduktion setzt sich zusammen aus dem elektrischen und dem thermischen Wirkungsgrad. So kann man den Wirkungsgrad erhöhen, indem man auch die Wärme, die bei der Stromerzeugung entsteht, nutzt.

Zählerkosten

Die Strom- und Gaszähler im Haus gehören meist den Stadtwerken oder dem Netzbetreiber. Der Mieter oder Hauseigentümer mietet die Zähler lediglich und zahlt dafür die sogenannten Zählerkosten. In manchen Fällen kann man den Zähler auch kaufen. Die Zählerkosten sind normalerweise in den Netznutzungsgebühren enthalten und treten nicht als eigenständige Kosten auf.

Zählpunktbezeichnung

Die Zählpunktbezeichnung ist eine 33-stellige Codenummer zur genauen Identifizierung einer Strom- oder Gas-Verbrauchsstelle. Jeder Zählpunkt existiert im europäischen Energienetz nur einmal und ist ortsgebunden (im Gegensatz zur Zählernummer). Die Code-Vergabe wird in Deutschland nach dem Metering Code vorgenommen.